[发明专利]一种基于全局解耦的GPU内部能耗控制系统及方法

摘要

本发明提供一种基于全局解耦的GPU内部能耗控制系统及方法，该系统包括Master‑GPU模块、Slave‑GPU模块、CPU；所述Master‑GPU是主控GPU，由它运行全局解耦网络，并生成三组控制信号CSM,CICNT,CMEM，通过该三组控制信号对Slave‑GPU模块进行全局能耗控制；所述Slave‑GPU为被控GPU，包括三组能耗模块，分别是SM计算模块、MEM模块和ICNT模块，主控GPU产生的三组控制信号将分别对这三个模块的频率fSM_1,fMEM_1,fICNT_1进行实时全局控制；CPU，用于负责主从两块GPU之间的通信，它从Slave‑GPU抽取特征信号{TQSM,TQMEM,TQICNT}和{fSM,fMEM,fICNT}，并把它们交给Master‑GPU；当Master‑GPU生产了实时控制信号CSM,CICNT,CMEM，它负责把所述三组控制信号交给Slave‑GPU，从而实现对Slave‑GPU的能耗优化工作。使用基于全局的能量管理方法在系统的吞吐率上平均提高了12.23％，在能耗表现上平均提升了16.38％。

主权项

1.一种基于全局解耦的GPU内部能耗控制系统，其特征在于，包括：Mater‑GPU模块、Slave‑GPU模块、CPU；所述Mater‑GPU是主控GPU，由它运行全局解耦网络，并生成三组控制信号C_SM,C_ICNT,C_MEM，通过该三组控制信号对Slave‑GPU模块进行全局能耗控制；所述Slave‑GPU为被控GPU，包括三组能耗模块，分别是SM计算模块、MEM模块和ICNT模块，主控GPU产生的三组控制信号将分别对这三个模块的频率f_{SM_1},f_{MEM_1},f_{ICNT_1}进行实时全局控制；CPU，用于负责主从两块GPU之间的通信，它从Slave‑GPU抽取特征信号{TQ_SM,TQ_MEM,TQ_ICNT}和{f_SM,f_MEM,f_ICNT}，并把它们交给Mater‑GPU；当Mater‑GPU生产了实时控制信号C_SM，C_ICNT，C_MEM，它负责把所述三组控制信号交给Slave‑GPU，从而实现对Slave‑GPU的能耗优化工作。