Estimación de potencia en tiempo de ejecución en microprocesadores de alto rendimiento

RESUMEN Las preocupaciones sobre el consumo de energía son cada vez más apremiantes en procesadores de alto rendimiento. Construir arquitecturas informáticas conscientes de la potencia e incluso adaptativas requiere ser capaz de rastrear el consumo de energía y atribuir el consumo de energía a las partes del chip que son responsables de ello. Este documento presenta el proyecto Castle cuyo objetivo es deducir la potencia real disipada en tiempo de ejecución por diferentes unidades del procesador en el chip de la CPU aprovechando el hardware existente. Es decir, examinamos el uso de contadores de rendimiento de hardware como proxies para medidores de potencia. Discutimos qué contadores de rendimiento cuentan eventos relevantes para la potencia, y cómo estimar las cuentas de eventos para eventos relevantes para la potencia que no están bien soportados por los contadores de rendimiento comunes actuales. También discutimos enfoques basados en muestreo para estimar la actividad de transición de señales dentro del procesador. En general, encontramos que estos contadores de rendimiento pueden ser bastante útiles para proporcionar buenas estimaciones de distribución de potencia para los programas a medida que se ejecutan.