Dissertação

Performance and Energy-Efficiency Modelling for Multi-Core Processors EVALUATED

Ao longo dos últimos anos, o aumento das necessidades computacionais das aplicações actuais, provocou um aumento da complexidade nas arquitecturas dos processadores multi-core. Assim, perceber quais os factores com maior influência na performance, potência consumida e eficiência destas plataformas tornou-se um grande desafio. Portanto, não é trivial garantir a melhor eficiência na execução das aplicações nos processadores multi-core. Dado este desafio, ferramentas proficientes capazes de relacionar, de forma simples e rápida, os requisitos de uma aplicação com as capacidades do processador, tais como Cache-Aware Roofline Model e Original Roofline Model, são uma mais valia para os programadores, principalmente durante a prototipagem e projecto das aplicações. Contudo, a simplicidade destas ferramentas acarreta algumas limitações aquando a caracterização das aplicações reais e na determinação dos seus bottlenecks. De forma a solucionar estas limitações, esta Tese propõe um conjunto de extensões que aumentem as capacidades do Cache-Aware Roofline Model, de forma a obter sugestões mais precisas na optimização de aplicações. Para validar as extensões propostas e metodologias utilizadas, um conjunto de aplicações de benchmarks padrão é caracterizado no Intel Skylake 6700K, correlacionando o comportamento das aplicações com as diferentes capacidades computacionais e identificando os seus bottlenecks principais. Para além disto, as sugestões derivadas dos modelos propostos nesta Tese permitiram o aumento da performance de um kernel de uma aplicação até cerca de 6.43x, quando comparada com a versão original, demonstrando a usabilidade do modelo na optimização da execução de aplicações reais.
Performance, Potência consumida, Eficiência, Capacidades do processador, Ferramentas proficientes, Cache-Aware Roofline Model

Novembro 21, 2017, 9:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Leonel Augusto Pires Seabra de Sousa

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Aleksandar Ilic

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar