Dynamic voltage/frequency scaling in GPUs through genetic algorithm

Dinamik Voltaj/Frekans Ölçekleme (DVFS), Merkezi İşlemci Ünitelerinin (CPU) güç tüketimini verimli hale getirmek için kullanılan en temel yaklaşımdır. DVFS tekniğini Grafik İşlemci Ünitelerinde Genel Amaçlı Hesaplama (GPGPU) işlemlerinde kullanmak için birtakım araştırmalar yapılmıştır. Ancak, iş parçacıklarının Grafik İşlemci Ünitelerinde (GPU) büyük ölçüde paralel yürütülmesi ve Paylaşımlı Çoklu İşlemciler (SM) arasındaki yük dengesizliği nedeniyle, GPU çekirdekleri için en uygun küresel frekansı bulmak kolay bir iş değildir. Ayrıca, literatürde yer alan öneriler çoğunlukla, bir uygulamadaki optimal voltaj ve frekansın bir sonraki işletimde kullanılması için kurulan çevrimdışı bir modele dayanmaktadır. Bu çalışmada, bir analitik model ve genetik algoritma bileşimi kullanılarak, SM frekansının dinamik olarak ayarlanması, böylece çevrimdışı yürütmeye gerek kalmadan GPU'nun güç tüketiminin en az performans kaybıyla azaltılması hedeflenmektedir. Yaklaşımımızı çeşitli özelliklere sahip farklı alanlardan 16 GPU çekirdeği kullanarak test ettik. Elde ettiğimiz sonuçlar %0.95'ten daha az performans kaybıyla GPU'nun toplam enerjisinden ortalama %9,6 tasarruf sağlayabileceğimizi gösteriyor. Ayrıca önerilen yaklaşımın nasıl daha da geliştirilebileceği ve olası yeni yaklaşımlar tartışılmıştır.