[發明專利]計算節點功耗感知方法

有效

• 申請號: 201910764228.0
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN112395150B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 龔道永;劉沙;錢宇;宋長明;李偉東;張宏宇;劉睿濤
• 申請（專利權）人: 無錫江南計算技術研究所
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王健

本發明公開一種計算節點功耗感知方法，包括以下步驟：運行帶外系統；數據感知和登記程序模塊周期性調用數據感知與轉換模塊，以獲取節點的功耗數據；數據感知與轉換模塊讀取傳感器的原始電壓、電流數據，并將來自傳感器的原始電壓、電流數據轉換為節點的功耗數據；數據感知和登記程序模塊將從數據感知與轉換模塊獲取的功耗數據寫入帶內系統CPU的寄存器；數據感知和登記程序模塊等待時間T后，轉入步驟二，依此循環；當帶外系統需要獲取節點功耗數據時，功耗查詢接口調用數據感知與轉換模塊，獲取節點功耗數據。本發明解決了現有的計算機節點功耗數據感知方法高度依賴帶內外網絡傳輸、時效差、代價高、數據不完整的問題。

技術領域

本發明涉及一種計算節點功耗感知方法，屬于計算機技術領域。

背景技術

隨著人們對計算機能耗問題的日益關注，計算機功耗監測和調度管理需求日益強烈。計算機系統的功耗不僅與硬件設計相關，更與具體的使用模式、節點負載等密不可分，因此通過優化調度手段來控制功耗正變得越來越重要。進行計算機功耗優化調度時，前提和基礎就是準確及時的功耗監測數據，在此基礎上再通過節點內軟件服務來調度任務進程，優化資源使用模式等方式來實現，這樣就需要在計算機節點內、節點外及時準確的感知所在節點功耗，以便結合可以當前節點資源使用模式、節點任務負載等來進行針對性優化調度管理。

目前，計算機節點功耗感知主要有以下幾種方法：1. 通過帶內節點的傳感器采集節點局部功耗數據，而傳感器往往針對獨立的節點部件進行，對于沒有相應傳感器的部件就無法獲得對應的功耗，因此不能獲得節點的完整功耗數據；2. 在帶外系統內通過傳感器獲取，此時將節點作為一個整體，可以獲得完整的功耗信息，但需要通過網絡傳遞到節點帶內系統中，該方法依賴于網絡，且時效性差；3. 通過在計算節點供電線路上外接功耗分析儀來獲取，可以獲得節點的完整功耗數據，但需要外接專門的儀器，代價高昂，不適合對大量高密度組裝的系統進行快速數據采集。可見，現有的計算機節點功耗數據感知方法，多少都存在一些高度依賴帶內外網絡傳輸、時效差、代價高、數據不完整等問題，很難同時滿足帶內帶外高效、準確感知節點功耗并進行功耗優化調度的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種計算節點功耗感知方法，該計算節點功耗感知方法解決了現有的計算機節點功耗數據感知方法高度依賴帶內外網絡傳輸、時效差、代價高、數據不完整的問題，同時滿足帶內、外快速感知功耗需求，且適合大規模系統批量資源功耗監測。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種計算節點功耗感知方法，基于以下配置：

配置于帶內系統CPU上的可讀寫芯片級寄存器，用于帶內系統和帶外系統之間功耗數據的交互；

建立在帶外系統與帶內系統CPU之間的專有訪問協議，使得帶外系統可讀寫帶內系統CPU的寄存器；

配置于帶外系統內的傳感器，用于感知目標節點功耗的原始電壓數據、原始電流數據；

配置于帶外系統內的數據感知與轉換模塊，用于讀取并轉換來自傳感器的原始電壓數據、原始電流數據，獲得節點的功耗數據；

配置于帶外系統內的數據感知和登記程序模塊，用于調用數據感知與轉換模塊，將來自數據感知與轉換模塊的功耗數據記錄至帶內系統CPU的寄存器中；

配置于帶外系統上的功耗查詢接口，用于調用數據感知與轉換模塊，以獲取節點實時功耗數據；

所述計算節點功耗感知方法包括以下步驟：

S1、運行帶外系統；

S2、數據感知和登記程序模塊周期性調用數據感知與轉換模塊，以獲取節點的功耗數據；

S3、數據感知與轉換模塊讀取傳感器的原始電壓、電流數據，并將來自傳感器的原始電壓、電流數據轉換為節點的功耗數據；