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分类： LINUX
2012-12-03 16:49:16
这周看的内容主要是软件能耗技术的研究概况和进展。
1 能耗的基本概念：能耗即能量消耗。
在计算机系统中，以CMOS数字集成电路为基础的微处理器、存储器等器件的能耗指器件在一段时间内消耗的电能。按COMS电路能耗公式算，系统能耗指整个计算机系统的能量消耗，可以通过微处理器、内存、外设等部件能耗总和来计算。
近年来研究计算机能耗已逐渐扩展到由低功耗硬件和软件构成的系统上来，设计高性能，低能耗的系统已经成为降低能耗的重要手段。
软件能耗：软件执行过程中涉及到的硬件部件能耗之和称为软件能耗。
2 软件低能耗技术分类
（1） 从研究目标角度分为：能耗优化；能耗评估。
（2） 从面向的系统生命周期阶段分为：
A 面向运行系统的软件低能耗技术：将软件当作系统能耗管理者，即在软件层面管理硬件，在系统运行时调节硬件的功耗，降低系统能耗。我认为360的鲁大师就是这种面向运行系统的软件低能耗技术，它能通过降温等手段降低硬件功耗。
面临问题：在满足系统功能和性能约束的前提下，如何设置硬件单元在低功耗状态下工作，来达到降低系统能耗的目的。
B 面向开发阶段的软件低能耗技术：将软件当成系统能耗的驱动者，即在系统开发阶段优化软件本身的指令序列，算法结构来降低系统能耗。
面临问题：评估软件如何影响系统能耗；如何在满足系统功能和性能约束的前提下优化软件，来达到降低系统功耗的目的。
3 低能耗软件优化技术
（1） 指令级优化
指令级优化主要在编译层面展开。
主要手段
a 性能优化方法：优化指令序列、降低处理器和访存能耗，减少指令执行时间···
b 降低硬件功耗：降低处理器、存储系统的动态功耗。
最近研究热点：能耗约束下的多核并行编译优化。
（2） 软件算法优化
软件算法优化主要在源代码级展开。
最近研究热点：JAVA虚拟机能耗优化。
（3） 软件体系结构优化
围绕软件体系结构风格优化软件能好受要解决的问题是评估不同软件体系结构风格对系统能耗的影响。
4 软件能耗估算
（1）估算方法：
A 实测方法
B 基于能耗模型的评估方法——核心问题是建立高效准确的软件能耗模型。
（2）分类
A 面向处理器的软件能耗估算
核心问题：建立程序在微处理器上执行及其访存操作的能耗模型。
基于指令级模型的能耗估算：把一个程序的能耗看作是该程序所有指令能耗之和。
基于处理器体系结构的能耗估算；基于宏模型的能耗估算。
B 面向全系统的软件能耗估算
能更全面的评估软件能耗优化的效果。
