[發明專利]一種能耗估算的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610040809.6
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105760270B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 張曉;李阿妮;趙曉南;李戰懷;曾雷杰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G06F11/34
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

本發明實施例提供了一種能耗估算的方法及裝置，涉及計算機技術領域，用以提高能耗預測的準確性。包括：獲取基準功耗數據；基準功耗數據包括待估算計算機的每個內核的功耗特征數據，待估算計算機的每個模塊內共享組件的最大功耗及待估算計算機的全局共享組件的最大功耗；獲取待估算計算機的每個內核的當前利用率；根據基準功耗數據及每個內核的當前利用率，獲取待估算計算機的每個內核的當前功耗，待估算計算機的每個模塊內共享組件的當前功耗，待估算計算機的全局共享組件的當前功耗；根據待估算計算機的每個內核的當前功耗，待估算計算機的每個模塊內共享組件的當前功耗，待估算計算機的全局共享組件的當前功耗，獲取待估算計算機的當前功耗。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種能耗估算的方法及裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，減少碳排放已成為一個世界性的課題，節能減排也是我國的一項重要國策。計算機系統，尤其是大規模計算機系統，耗費的電力非常可觀。對計算機系統功耗進行測量和估算是計算運營成本，在不同系統間進行業務遷移的重要依據。使用功率分析儀可以獲得特定計算機系統的準確能耗，但是功率分析儀價格昂貴，每次能測量的設備數目有限。處理器能耗在計算機系統能耗中占據最大比例，并且這部分能耗會隨負載不同而變化。處理器能耗的估算是計算機系統能耗估算的難點和重點。

模塊化多核心架構已經成為多核處理器的主流架構，包括AMD(Advanced MicroDevices，超微半導體公司)公司的推土機架構(Bulldozer)和Intel(英特爾)公司的Nehalem都是模塊化多核心架構。以AMD的推土機架構(Bulldozer)為例進行說明。如圖1所示，在AMD的推土機架構中，包含多個模塊。每一個模塊中有2個整數運算的內核，每個內核有4個整數運算通道。4個運算通道內，2個ALU(Arithmetic Logic Unit,算術邏輯單元)和AGU(Address Generation Units，地址產成單元)為一組。每個模塊共享L2級緩存，所有模塊共享L3緩存，但每個模塊最多使用2M L3緩存。所有模塊共享總線，Crossbar(交叉開關矩陣或縱橫式交換矩陣),內存接口等外圍組件。由架構圖可見，由于不同組件的共享范圍不同，隨著CPU(Central Processing Unit，中央處理器)利用率的增加，不同的組件參與運算，其能耗增長規律不符合線性增長模型。而現有技術中，主要以線性模型的方式進行計算機的能耗的預測。即為預測計算機的能耗的方法是采集性能數據，并利用性能數據預測計算機的能耗。

在上述預測計算機的能耗時，發明人發現至少存在如下問題：在多核處理器的計算機中，由于內核間共享組件，使能耗與CPU利用率之間的關系變得復雜，不滿足傳統的線性模型，導致采用傳統的線性模型進行計算機的能耗預測時，預測誤差較大。

發明內容

本發明的實施例提供一種能耗估算的方法及裝置，用以提高計算機的能耗預測的準確性。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

本發明實施例提供了一種能耗估算的方法，包括：獲取基準功耗數據；所述基準功耗數據包括待估算計算機的每個內核的功耗特征數據，所述待估算計算機的每個模塊內共享組件的最大功耗及所述待估算計算機的全局共享組件的最大功耗；所述待估算計算機中包含有至少一個模塊，每個模塊中包含至少兩個內核；內核的功耗特征數據是內核處理器的預設的特征利用率對應的所述待估算計算機的功耗；獲取所述待估算計算機的每個內核的當前利用率；根據所述基準功耗數據及所述待估算計算機的每個內核的當前利用率，分別獲取所述待估算計算機的每個內核的當前功耗，所述待估算計算機的每個模塊內共享組件的當前功耗，所述待估算計算機的全局共享組件的當前功耗；根據所述待估算計算機的每個內核的當前功耗，所述待估算計算機的每個模塊內共享組件的當前功耗，所述待估算計算機的全局共享組件的當前功耗，獲取所述待估算計算機的當前功耗。