جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "مدیریت دمای پویا" در نشریات گروه "فنی و مهندسی"
-
افزایش تعداد هسته ها برای افزودن توان محاسباتی پردازنده ها، منجر به افزایش دما در سیستم های چندهسته ای می گردد. لذا مدیریت دما در این پردازنده ها از اهمیت بالایی برخوردار است. مدیریت دما با رویکرد فعال، از یک مدل دمایی، برای پیش بینی دما پیش از رسیدن به دمای حدآستانه استفاده می کند. در این مقاله ویژگی های لازم برای پیش بینی دما با استفاده از ابزارهای اندازه گیری سیستم خوانده شده و از آن ها ویژگی های سابقه ای و کنترلی با استفاده از پردازش های پیشنهادی ایجاد شده اند. یک مدل دمایی برخط مبتنی بر چند فاز دمایی و برای هر فاز یک شبکه عصبی برای پیش بینی دما پیشنهاد شده است. فازهای مختلف دمایی با توجه به پارامترهای موثر بر دمای پردازنده با استفاده از شبکه نظریه تشدید انطباقی شناسایی شده اند. برای هر یک از شبکه های عصبی، حداقل تعداد ویژگی های مناسب برای پیش بینی در فاز دمایی مربوطه، بر پایه اطلاعات متقابل بین ویژگی ها انتخاب شده است. مدل دمایی پیشنهادی قادر است در زمان اجرا، در صورت برخورد با فاز دمایی جدید، آن را به مجموعه فازها اضافه کرده و شبکه عصبی مناسب برای آن را ایجاد کند. نتایج نشان می دهد در مدل دمایی پیشنهادی میانگین قدرمطلق خطا برای فاصله های زمانی مختلف کمتر از 1 درجه سانتی گراد است.
کلید واژگان: مدیریت دمای پویا, پیش بینی دما, انتخاب ویژگی, پرسپترون چندلایه ای, فاز دمایی, شبکه, نظریه تشدید انطباقیIncreasing the number of cores to enhance computing power of processors leads to an increase in temperature for multicore systems. Thermal management is significant challenge in these processors. A proactive dynamic thermal management uses a thermal model to predict the temperature before processor temperature reaches the threshold. In this paper, some appropriate features for thermal model are read by using system measurement tools. Other features as historical and control features are created using the proposed processes. An online thermal model based on several thermal phase is proposed. For each phase, a neural network is used to forecast temperature. Different thermal phases are identified according to the parameters affecting the processor temperature using the adaptive resonance theory network. For each of the neural networks, the minimum number of proper features is selected based on the mutual information between the features. The proposed thermal model is able to detect new thermal phase at run time. Then, appropriate neural network is created for new phase. The proposed model has been evaluated to predict temperature for different time distances. The results shows the mean absolute error is less than 1 °C.
Keywords: Dynamic thermal management, thermal prediction, feature selection, multilayer perceptron, thermal phase, adaptive resonance theory network -
طراحان ریزپردازنده ها از طراحی سیستم های چندهسته ای بر روی یک تراشه برای افزایش توان محاسباتی آن ها بهره می برند. افزودن تعداد هسته ها، افزایش چگالی توان مصرفی و در پی آن افزایش دما را به دنبال دارد. برای کنترل و مدیریت دما، روش های واکنشی و فعال معرفی شده اند. برخلاف روش های واکنشی که بر اساس آستانه گذاری عمل می کنند، روش های فعال با بهره گیری از یک مدل پیش بینی دما، مدیریت دما را انجام می دهند. در این مقاله برای مدیریت دما، مدلی برای پیش بینی دمای آینده و مدلی برای کنترل دما پیشنهاد شده و از دو شبکه عصبی پرسپترون چندلایه ای برای تحقق آن ها استفاده شده است. برای آموزش هر یک از مدل ها، مجموعه داده مناسب فراهم شده است. در این مجموعه داده تعدادی از ویژگی ها با استفاده از حسگرها و سنجه های سیستم و دیگر ویژگی ها با پردازش های پیشنهادی فراهم شده اند. در این راستا، برای پیش بینی دما، ویژگی های سابقه ای پیشنهاد شده اند. ویژگی های مناسب برای پیش بینی دما، با روش انتخاب ویژگی بر پایه اطلاعات متقابل و ویژگی های مناسب برای مدل کنترلی با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب، انتخاب شده اند. نتایج نشان می دهند خطای مدل پیش بینی برای فاصله های مختلف زمانی حدود 0.5 درجه سانتی گراد است و خطای مدل کنترل دما، در تعیین مقدار فرکانس پردازنده و سرعت فن، به ترتیب 2 و 0.6 درصد است.کلید واژگان: مدیریت دمای پویا, پیش بینی دما, انتخاب ویژگی, پرسپترون چندلایه ای, کنترل دماMicroprocessor designers use the design of multicore systems on a chip to increase their computing power. Adding the number of cores leads to an increase in the power density, followed by enhancement of temperature. Reactive and proactive approaches are two sets of the methods for managing the temperature. Unlike the reactive methods that act based on threshold temperature, proactive approaches utilize a thermal prediction model in thermal management. In this paper, two multilayer perceptron neural networks has been used for thermal prediction and temperature control. An appropriate dataset is provided for training each model. This dataset consists of some features that are read by sensors and measurement tools and new features that are produced by proposed processes. In this regard, historical features are suggested for thermal model. Proper features of thermal model are selected by using feature selection based on mutual information. The temperature is controlled by setting the processor frequency and fan speed. The features of control model are selected by non-dominated sorting genetic algorithm. The error of thermal model for different time distances is about 0.5 °C. The thermal control model has respectively 2% and 0.6% errors in determining the processor frequency and fan speed.Keywords: Dynamic thermal management, thermal prediction, feature selection, multilayer perceptron, temperature control
-
افزایش تعداد هسته های پردازنده به افزایش توان محاسباتی و به موجب آن، افزایش دمای پردازنده منجر می شود. کنترل و مدیریت دما در این پردازنده ها اهمیت زیادی دارد. مدیریت دما به دو رویکرد واکنشی و فعال تقسیم می شود. برخلاف رویکرد واکنشی، در روش های فعال، دما پیش از رسیدن به حد آستانه با استفاده از مدل دمایی، پیش بینی و کنترل می شود. در این مقاله، برای پیش بینی دما، مدلی براساس SVR پیشنهاد شده است. برای آموزش مدل، با استفاده از حسگرهای دمایی و شمارنده های کارایی موجود در داخل پردازنده، مجموعه داده ای شامل تنوع زیادی از تغییرات دمایی جمع آوری شده است. برای افزایش دقت مدل، ویژگی های دیگری با نام های سابقه ای و کنترلی از ویژگی های موجود استخراج شده اند. برای کاهش سربار محاسباتی دو راهکار پیشنهاد شده است؛ یکی استفاده از دو مدل SVR و دیگری انتخاب ویژگی مناسب بر پایه اطلاعات متقابل. در انتها، مدل پیشنهادی برای پیشبینی دما برای فاصله های زمانی 2 تا 5 ثانیه، در شرایط کاری مختلف ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهند با انتخاب 11 ویژگی دمای 2 ثانیه آینده با میانگین قدر مطلق خطای 5/0 درجه سانتی گراد پیش بینی می شود.کلید واژگان: اطلاعات متقابل, انتخاب ویژگی, پیش بینی دما, رگرسیون بردار پشتیبان, مدیریت دمای پویاIncreasing the number of processor cores leads to increasing the density of the computing power processor and also raising the temperature. Temperature management is very important in these processors. Thermal management methods are introduced to reduce the CPU temperature. Reactive and proactive approaches are two sets of these schemes. Unlike the reactive techniques, proactive methods predict the temperature using thermal prediction model before reaching its threshold. In this paper, a hybrid model of several SVR models is proposed for predicting temperature. An appropriate dataset is created for training proposed model that includes a high diversity of processor temperature variations. Some features of dataset are measured using temperature sensors and system performance counters. Other features, with historical and control names are calculated with the proposed processes to increase the accuracy of thermal model. Two SVR models are used in the proposed thermal model to reduce its operational overhead. The proper features for each SVR model are selected by the feature selection algorithm based on mutual information. The proposed model is evaluated for temperature prediction for 2 to 5 time distances. The results show that with a selection of 11 features for thermal prediction model of the next 2 seconds, the mean absolute error is about 0.5 °C.Keywords: Mutual Information, Feature Selection, Thermal Prediction, Support Vector Regression, Dynamic Thermal Management
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.