● 摘要
随着科学技术的高速发展，大规模的计算和信息处理已经成为了社会发展和科技进步的必需品。各个领域对信息处理能力的要求越来越高。随着问题的复杂性提升，并行系统的规模不断增大，对能耗的需求也越来越高。在倡导绿色计算和节能环保的今天，并行系统的功耗问题已经成为了研究的热点。本文通过研究并行系统功耗控制的发展现状及相关领域的技术和成果，针对并行系统功耗控制的特点，设计了基于能耗限额的并行系统功耗管理方法。通过相关理论技术的研究，进行整体结构的设计，实现了能耗限额管控系统，并通过系统的测试对原型系统做了全面的分析和评价。实验结果显示，能耗限额管控系统实现了设计目标，并能够有效地管理并行系统，降低并行系统的能耗。本文通过分析并行系统功耗的分布情况，确定功耗估算模型，通过设计基于能耗限额的并行系统管控方法，在控制并行系统功耗在限额以内的情况下尽可能保证系统的性能，结合调频调压策略，从而实现系统功耗管控的目的。本文从低功耗的传统方法入手，通过设定并行系统的功耗限额，在多核多处理器架构上，实现并行系统的功耗管控技术。本文设计了能耗限额管控的原型系统，给出了系统的软件结构、模块划分、各个模块的功能和关键技术，并详细介绍了能耗限额管控系统的设计和实现。最后，我们设计了详细而全面的测试方案，从而进一步验证系统的功能和性能。在测试方案中，我们不仅测试系统的功耗下降比，同时加入了在节能的同时系统整体的性能下降比，通过对实验结果的分析，总结了并行系统的性能下降和能耗下降之间的关联，分析在尽可能减少性能损失的同时，最大限度的降低系统的能耗。通过相关的测试，验证了系统在能耗降低方面的效果，为进一步研究并行系统能耗控制提供了良好的基础。