Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 4

Improving the Accuracy of Multi-Core Systems Simulations using Behavioral Modeling

10.15199/48.2021.04.25

nr katalogowy: 131017
10.15199/48.2021.04.25

Streszczenie

Many studies undertaken to date realize that the CPU performance does not scale linearly as the number of CPU cores increases. Several models seek to quantify the performance of multi-core systems. However, these models have a set of limitations and cannot accurately predict the real speedup of a given system. Therefore, other kinds of models can be helpful. In the paper we first set up and validate a simulation environment in order to evaluate multi-core systems, and second we propose and test a refined model that significantly improves performance predictions.

Abstract

Wiele dotychczasowych bada´n wykazuje, ˙ze wydajno´s´c procesora nie skaluje si ˛e liniowo wraz ze wzrostem liczby rdzeni procesora. Przedstawiono kilka modeli umoz˙liwiaja˛cych ilos´ciowe okres´lenie wydajnos´ci systemc´ w wielordzeniowych. Jednak modele te maja˛ szereg ograniczen´ i nie moga˛ dokładnie przewidziec´ rzeczywistos´ci przyspieszenie danego systemu. Dlatego pomocne moga˛ byc´ inne rodzaje modeli. W artykule najpierw skonfigurowali´smy i sprawdzili´smy kolejno ´srodowisko symulacji do oceny system´c w wielordzeniowych, a nast˛epnie proponujemy i testujemy udoskonalony model, ktc´ ry znacznie poprawia prognozy wydajnos´ci. (Poprawa dokładnos´ci symulacji systemów wielordzeniowych za pomoca˛ modelowania behawioralnego)

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] D. Puchala, M. Yatsymirskyy, B. Szczepaniak, and K. Stokfiszewski, “Effectiveness of Fast Fourier Transform Implementations on GPU and CPU,” Przeglad Elektrotechniczny, vol. 2016, no. 7, pp. 69–71, 2016.
[2] M. Cegielski, “Parallel computation of transient processes on OpenCL framework,” Przeglad Elektrotechniczny, vol. 2016, no. 7, pp. 75–78, 2016.
[3] G. M. Amdahl, “Validity of the single processor approach to achieving large scale computing capabilities,” in AFIPS spring joint computer conference, 1967.
[4] J. Gustafson, “Reevaluating Amdahl’s law,” in Communications ACM, May 1988, pp. 532–533, doi: 10.1145/42411.42415.
[5] M. D. Hill and M. R. Marty, “Amdahl’s law in the multi-core era,” Computer, vol. 41, no. 7, pp. 33–38, July 2008.
[6] X. H. Sun and L. M. Ni, “Another view on parallel speedup,” in Proceedings Supercomputing ’90, Nov 1990, pp. 324–333.
[7] X.-H. Sun and Y. Chen, “Reevaluating Amdahl’s law in the multicore era,” J. Parallel Distrib. Comput., vol. 70, no. 2, pp. 183– 188, Feb. 2010, doi: 10.1016/j.jpdc.2009.05.002.
[8] A. Kandalintsev and R. Lo Cigno, “A behavioral first order CPU performance model for clouds’ management,” in International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops, 10 2012, pp. 40–48.
[9] R. N. Calheiros, R. Ranjan, A. Beloglazov, C. A. F. De Rose, and R. Buyya, “CloudSim: A toolkit for modeling and simulation of cloud computing environments and evaluation of resource provisioning algorithms,” Softw. Pract. Exper., vol. 41, no. 1, pp. 23–50, Jan. 2011, doi: 10.1002/spe.995 .
[10] E. Track, N. Forbes, and G. Strawn, “The end of Moore’s law,” Computing in Science Engineering, vol. 19, no. 2, pp. 4–6, Mar 2017, doi: 10.1109/MCSE.2017.25.
[11] B. Juurlink and C. H. Meenderinck, “Amdahl’s Law for Predicting the Future of Multicores Considered Harmful,” SIGARCH Comput. Archit. News, vol. 40, no. 2, pp. 1–9, May 2012.
[12] L. A. Barroso, S. Iman, M. Dubois, and K. Ramamurthy, “RPM: a rapid prototyping engine for multiprocessor systems,” Computer, vol. 28, no. 2, pp. 26–34, Feb. 1995.
[13] A. K. Nanda, K.-K. Mak, K. Sugavanam, R. Sahoo, V. Soundararajan, and T. B. Smith, “MemorIES: A programmable, real-time hardware emulation tool for multiprocessor server design,” vol. 35, 2000.
[14] R. A. Bergamaschi, I. Nair, G. Dittmann, H. D. Patel, G. Janssen, N. Dhanwada, A. Buyuktosunoglu, E. Acar, G.-J. Nam, D. Kucar, P. Bose, J. A. Darringer, and G. Han, “Performance modeling for early analysis of multi-core systems,” in 5th IEEE/ACM/IFIP CODES+ISSS, 2007.
[15] J. Wenjie Jiang, T. Lan, S. Ha, M. Chen, and M. Chiang, “Joint VM placement and routing for data center traffic engineering,” pp. 2876–2880, 3 2012, doi: 10.1109/INFCOM.2012.6195719 .
[16] V. Shrivastava, P. Zerfos, K.-w. Lee, H. Jamjoom, Y.-H. Liu, and S. Banerjee, “Application-aware virtual machine migration in data centers,” in Proceedings - IEEE INFOCOM, 2011.
[17] C. Tang, M. Steinder, M. Spreitzer, and G. Pacifici, “A scalable application placement controller for enterprise data centers,” in 16th InternationalWorld WideWeb Conference, WWW2007, 01 2007, pp. 331–340, doi: 10.1145/1242572.1242618 .
[18] M. Feldman, K. Lai, and l. Zhang, “The proportionalshare allocation market for computational resources,” IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, vol. 20, pp. 1075 – 1088, 09 2009, doi: 10.1109/TPDS.2008.168 .
[19] A. Kandalintsev, “Application interference in multi-core architectures: Analysis and effects,” Ph.D. Thesis, Universita degli Studi di Trento, Italy, Department of Information Engineering and Computer Science, Apr. 2016.
[20] D. Zaparanuks, M. Jovic, and M. Hauswirth, “Accuracy of performance counter measurements,” in Proc. of IEEE ISPASS, Boston, Massachusetts, USA, April 26-28 2009, pp. 23–32.
[21] V. M. Weaver and J. Dongarra, “Can hardware performance counters produce expected, deterministic results,” in 3rd Workshop on Functionality of Hardware Performance Monitoring, Atlanta, GA, 12-2010 2010.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-4 , nr katalogowy 131017 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma