[发明专利]一种多样化算力的统一性能建模和适应性变更方法及装置

说明书

本发明涉及一种多样化算力的统一性能建模和适应性变更方法及装置，方法包括：通过数据驱动的方法对各算力装置的性能进行统一建模，得到统一的性能模型；将硬件设备层反应的性能数据向操作系统内核态层记录的性能事件进行映射；在操作系统内核态层中实现性能事件分层，得到平台相关事件层和平台无关事件层；将平台无关事件层的性能事件向操作系统用户态层进行聚合；当算力装置发生迭代变更时，通过调整硬件设备层反应的性能数据与平台相关事件层的性能事件的映射关系来实现动态变更。本发明能够以统一的方式对不同体系结构、不同类型等异构计算设备的多样化算力进行统一性能建模，且能灵活地适应各种异构算力设备的动态变更。

技术领域

本发明涉及异构计算技术领域，特别是涉及一种多样化算力的统一性能建模和适应性变更方法及装置。

背景技术

异构计算环境既包括各种处理器、存储器，也包含种类多样的传感器与执行器等其他硬件设备。算力是指计算设备通过处理数据，实现结果输出的能力。不同设备的算力表现形式往往不相同，而系统性能是影响算力处理及输出数据能力的主要因素。

多样化算力融合使得多级异构计算逐步普及，即通过多种计算单元混合协作模式提升计算并行度和效率，在移动互联网、人工智能、云计算等各类典型应用中占比显著提高，并主要通过芯片内、节点内、节点间异构融合三种模式实现性能、成本与功耗间的均衡。

目前对于异构计算场景中多样化算力融合问题，跨不同体系结构的全栈统一性能建模的研究以及应对算力设备更新迭代时采取的策略，存在一些不足和局限：

一、在异构计算场景下，算力设备的种类繁多，输出数据的格式和语义不尽相同，并且各设备之间的交互方式存在差异，多样化算力融合需要各种不同距离、不同规模的算力相互协同和联动，缺少统一性能模型来描述多样化算力。当前的系统性能分析工具在异构计算场景中表现效果欠佳，缺少对多样化算力性能数据采集和处理的统一方法和工具，使得定位全局性能瓶颈困难，难以充分发挥多样化算力融合的优势；

二、算力设备更新迭代较快，现有的方法大多针对设备的移入或移出做相应的定制化处理，处理设备动态变更的方式相对僵化和低效，缺乏有效机制来处理算力设备的动态变更问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多样化算力的统一性能建模和适应性变更方法及装置，能够以统一的方式对不同体系结构、不同类型等异构计算设备的多样化算力进行统一性能建模，且能灵活地适应各种异构算力设备的动态变更。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多样化算力的统一性能建模和适应性变更方法，包括以下步骤：

(1)通过数据驱动的方法对各算力装置的性能进行统一建模，得到统一的性能模型；所述性能模型包括硬件设备层、操作系统内核态层和操作系统用户态层；

(2)将所述硬件设备层反应的性能数据向所述操作系统内核态层记录的性能事件进行映射；

(3)在所述操作系统内核态层中实现性能事件分层，得到平台相关事件层和平台无关事件层；

(4)将平台无关事件层的性能事件向所述操作系统用户态层进行聚合；

(5)当算力装置发生迭代变更时，通过调整硬件设备层反应的性能数据与平台相关事件层的性能事件的映射关系来实现动态变更。

所述硬件设备层用于通过硬件中的性能计数器对性能行为进行采集和记录将各算力装置的性能行为进行数据化。

所述操作系统内核态层用于以事件驱动的方式记录硬件和软件的性能行为，并统一抽象为性能事件。

所述操作系统用户态层用于将各种性能事件数据合成为性能指标。