ИСТИНА

Изобретение относится к области определения количества потребляемой электроэнергии нового разрабатываемого вычислителя. Техническим результатом является повышение эффективности определения энергопотребления разрабатываемого вычислителя за счет определения энергопотребления вычислительно-интенсивных участков выполнения программы. Способ оценки энергопотребления вычислителя содержит запуск программного обеспечения на вычислителе со старой процессорной архитектурой; выделение профилировщиком в программном оборудовании наиболее вычислительно-интенсивных участков (ВИУ) выполнения программы, при этом во время каждого ВИУ выполнения программы синхронно замеряют точное энергопотребление вычислительного кластера старой архитектуры и/или узлов, задействованных в ходе расчета; определение для каждого ВИУ процессорных инструкций каждого типа; запуск этого же программного обеспечения на симуляторе, симулирующем запуск и работу программного обеспечения на кластере, имеющем новую процессорную архитектуру; проведение вычислений в части ВИУ в симуляторе; определение при помощи симулятора новой архитектуры для каждого ВИУ точного числа процессорных инструкций каждого типа; и пропорциональный пересчет энергопотребления старой архитектуры на новую архитектуру, используя соотношение между числом процессорных инструкций, потребовавшихся для выполнения ВИУ на старой и новой архитектуре. 1 ил. Предлагаемое изобретение относится к способу определения количества потребленной электроэнергии нового разрабатываемого вычислителя. Известен способ определения количества потребленной электроэнергии компьютера, описанный в патенте RU 2436144 C2, от 10.11.2011. В данном патенте предлагается определять текущее количество потребляемой электроэнергии для перевода компьютера в наиболее оптимальный сберегающий режим. Данный способ направлен на определение потребляемой энергии всего компьютера и не позволяет применять его для новых, разрабатываемых вычислителей компьютера. Предлагаемое техническое решение направлено на создание способа оценки энергопотребления нового разрабатываемого вычислителя, содержащего вычислительный кластер (процессоры) с новой архитектурой. Технический результат предлагаемого технического решения - определение энергопотребления вычислителя на стадии его разработки. Технический результат достигается тем, что способ оценки энергопотребления вычислителя включает: - запуск прикладного программного обеспечения на вычислителе, имеющего вычислительный кластер со старой процессорной архитектурой; - выделение профилировщиком в прикладном программном оборудовании наиболее вычислительно-интенсивных участков (ВИУ) выполнения программы, при этом во время каждого ВИУ выполнения программы синхронно замеряют точное энергопотребление вычислительного кластера старой архитектуры и/или узлов, задействованных в ходе расчета; - определение для каждого ВИУ процессорных инструкций каждого типа; - запуск этого же прикладного программного обеспечения на симуляторе, симулирующего запуск и работу программного обеспечения на кластере, имеющего новую процессорную архитектуру; - проведение вычислений в части ВИУ в симуляторе; - определение при помощи симулятора новой архитектуры для каждого ВИУ точного числа процессорных инструкций каждого типа; и пропорциональном пересчете энергопотребления старой архитектуры на новую архитектуру, используя соотношение между числом процессорных инструкций, потребовавшейся для выполнения ВИУ на старой и новой архитектуре, вычисляют энергопотребление на новой архитектуре из формулы: P(HA)=∑i=1Kn(HA)i⋅αi⋅p(CA)i+∑j=K+1Nn(HA)j⋅p(HA)j где P(HA) - оценка общего энергопотребления для новой архитектуры в ходе выполнения программного обеспечения, n(HA)i - число выполненных инструкций с номером i, тип инструкций поддерживается как на старой, так и на новой архитектуре, αi - поправочный коэффициент для энерговыделения при выполнении одной процессорной инструкции i-го типа, поддержанного как в старой, так и в новой архитектуре, который определяется разработчиком новой архитектуры, К - число процессорных инструкций старой архитектуры, p(СА)i - энерговыделение при выполнении инструкции типа i на старой архитектуре, N - число процессорных инструкций новой архитектуры, n(HA)j - число инструкций с номером j, тип j поддерживается только на новой архитектуре вычислителя, p(HA)j - энерговыделение при выполнении инструкции типа j на новой архитектуре, тип j поддерживается только на новой архитектуре вычислителя; при этом энерговыделение при выполнении инструкции типа i на старой архитектуре - p(CA)i определяется путем решения системы линейных алгебраических уравнений вида ∑i=1Kn(CA)i(t)⋅p(CA)i=P(CA)(t) где n(CA)i(t) - число выполненных инструкций в момент времени t, для старой архитектуры, P(CA)(t) - общее энергопотребление системы к моменту времени t. Основные термины Процессор (микропроцессор) - микроэлектронное устройство с набором команд (инструкций). Кластер - вычислительный комплекс, состоящий их нескольких компьютеров (узлов), оснащенных процессорами. Набор инструкций - набор команд, которые может выполнять процессор. Старая архитектура - архитектура, которая уже создана и доступна. Новая архитектура - создаваемая микропроцессорная архитектура, характеристики которой (в т.ч. энергопотребление) требуется определить. Набор инструкций новой архитектуры расширен по сравнению с набором старой архитектуры. В свою очередь, все процессорные инструкции, доступные на старой архитектуре, доступны и на новой. Симулятор - программное обеспечение, позволяющее выполнять ПО для новой архитектуры на старой архитектуре (симуляция новых инструкций). На фиг.1 показана схема устройства, реализующая данный способ. Так для каждого компьютера, используемого в кластере, используется цифровой блок питания, благодаря которому измеряется его точное энерговыделение, и, соответственно, легко можно вычислить точное энергопотребление вычислительного кластера старой архитектуры и/или узлов, задействованных в ходе расчета. Благодаря этому можно оценить энергопотребление вычислителя, выполняя операции способа: - запуск прикладного программного обеспечения на вычислителе, имеющем вычислительный кластер со старой процессорной архитектурой; данное программное обеспечение представляет собой специализированную программу максимально загружающего вычислитель, - выделение профилировщиком в данном запущенном прикладном программном оборудовании наиболее вычислительно-интенсивных участков (ВИУ) выполнения программы, при этом во время каждого ВИУ выполнения программы синхронно замеряют точное энергопотребление вычислительного кластера старой архитектуры и/или узлов, задействованных в ходе расчета: - определение для каждого ВИУ процессорных инструкций каждого типа; - запуск этого же прикладного программного обеспечения на симуляторе, симулирующем запуск и работу программного обеспечения на кластере, имеющем новую процессорную архитектуру; по сути это программа позволяющая выполнять ПО для новой архитектуры на старой архитектуре (т.е. в ходе выполнения программы ей принудительно осуществляется симуляция новых инструкций), - проведение вычислений в части ВИУ в симуляторе; - определение при помощи симулятора новой архитектуры для каждого ВИУ точного числа процессорных инструкций каждого типа; и пропорциональный пересчет энергопотребления старой архитектуры на новую архитектуру, используя соотношение между числом процессорных инструкций, потребовавшейся для выполнения ВИУ на старой и новой архитектуре, вычисляют энергопотребление на новой архитектуре по формуле: P(HA)=∑i=1Kn(HA)i⋅αi⋅p(CA)i+∑j=K+1Nn(HA)j⋅p(HA)j где P(HA) - оценка общего энергопотребления для новой архитектуры в ходе выполнения программного обеспечения. n(HA)i - число выполненных инструкций с номером i, тип инструкций поддерживается как на старой, так и на новой архитектуре, αi - поправочный коэффициент для энерговыделения при выполнении одной процессорной инструкции i-го типа, поддержанного старой, так и в новой архитектуре, который определяется разработчиком новой архитектуры, К - число процессорных инструкций старой архитектуры, p(CA)j - энерговыделение при выполнении инструкции типа i на старой архитектуре, N - число процессорных инструкций новой архитектуры, n(HA)j - число инструкций с номером j, тип j поддерживается только на новой архитектуре вычислителя, p(HA)j - энерговыделение при выполнении инструкции типа j на новой архитектуре, тип j поддерживается только на новой архитектуре вычислителя; при этом энерговыделение при выполнении инструкции типа i на старой архитектуре - p(CA)i определяется путем решения системы линейных алгебраических уравнений вида ∑i=1Kn(CA)i(t)⋅p(CA)i=P(CA)(t) где n(CA)i(t) - число выполненных инструкций в момент времени t, для старой архитектуры, P(CA)(t) - общее энергопотребление системы к моменту времени t. Выше были раскрыты основные особенности способа оценки энергопотребления вычислителя, но любому специалисту в данной области техники очевидно, что на основе раскрытых данных можно создать вариации способов оценки энергопотребления. Способ оценки энергопотребления вычислителя, заключающийся в: - запуске прикладного программного обеспечения на вычислителе, имеющем вычислительный кластер со старой процессорной архитектурой; - выделении профилировщиком в прикладном программном оборудовании наиболее вычислительно-интенсивных участков (ВИУ) выполнения программы, при этом во время каждого ВИУ выполнения программы синхронно замеряют точное энергопотребление вычислительного кластера старой архитектуры и/или узлов, задействованных в ходе расчета; - определении для каждого ВИУ процессорных инструкций каждого типа; - запуске этого же прикладного программного обеспечения на симуляторе, симулирующем запуск и работу программного обеспечения на кластере, имеющем новую процессорную архитектуру; - проведении вычислений в части ВИУ в симуляторе; - определении при помощи симулятора новой архитектуры для каждого ВИУ точного числа процессорных инструкций каждого типа; и пропорциональном пересчете энергопотребления старой архитектуры на новую архитектуру, используя соотношение между числом процессорных инструкций, потребовавшихся для выполнения ВИУ на старой и новой архитектуре, вычисляют энергопотребление на новой архитектуре из формулы: , где P(НА) - оценка общего энергопотребления для новой архитектуры в ходе выполнения программного обеспечения, n(НА)i - число выполненных инструкций с номером i, тип инструкций поддерживается как на старой, так и на новой архитектуре, αi - поправочный коэффициент для энерговыделения при выполнении одной процессорной инструкции i-го типа, поддерживаемого как в старой, так и в новой архитектуре, который определяется разработчиком новой архитектуры, K - число процессорных инструкций старой архитектуры, p(CA)i - энерговыделение при выполнении инструкции типа i на старой архитектуре, N - число процессорных инструкций новой архитектуры, n(HA)j - число инструкций с номером j, тип j поддерживается только на новой архитектуре вычислителя, p(HA)j - энерговыделение при выполнении инструкции типа j на новой архитектуре, тип j поддерживается только на новой архитектуре вычислителя; при этом энерговыделение при выполнении инструкции типа i на старой архитектуре - p(CA)i определяется путем решения системы линейных алгебраических уравнений вида , где n(CA)i(t) - число выполненных инструкций в момент времени t, для старой архитектуры, P(CA)(t) - общее энергопотребление системы к моменту времени t. http://www.findpatent.ru/patent/253/2538289.html © FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2015