Power Supply Noise Aware Task Scheduling on Homogeneous 3D MPSoCs Considering the Thermal Constraint
Power Supply Noise Aware Task Scheduling on Homogeneous 3D MPSoCs Considering the Thermal Constraint
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考虑热约束的同质 3D MPSoC 上的电源噪声感知任务调度
DOI：
10.1007/s11390-018-1868-6
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发表时间：
2018-09
影响因子：
0.7
通讯作者：
Aida Todri-Sanial
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yinglin Zhao;Yuanqing Cheng;Jianlei Yang;Weisheng Zhao;Aida Todri-Sanial
由于新兴的3D集成技术，多处理器片上系统（MPSoC）现在可以在片上集成更多的IP核，并提高能源效率。然而，由于芯片堆叠架构，3D IC也面临着一些严峻的挑战。其中，电源噪声成为一个大问题。在本文中，我们调查电源噪声（PSN）之间的相互作用，不同的核心和层次，并表明PSN的变化在很大程度上取决于任务分配。另一方面，高集成密度在3D IC上引起严重的热问题。在本文中，我们提出了一种新的任务调度框架，同时考虑PSN和热问题。主要包括三个部分。首先，我们通过分析来自架构级仿真的功率迹线来提取当前正在运行的任务的激励。其次，我们开发了一个有效的电力输送网络（PDN）求解器，有效地评估PSN幅度。第三，我们提出了一个启发式算法来解决公式化的任务调度问题。与现有的任务分配算法相比，该方法在2 × 2 × 2三维MPSoC和3 × 3 × 3三维MPSoC上的PSN分别降低了12%和14%。由于PSN被抑制，端到端任务执行时间也分别提高了5.5%和7.8%。
Thanks to the emerging 3D integration technology, The multiprocessor system on chips (MPSoCs) can now integrate more IP cores on chip with improved energy efficiency. However, several severe challenges also rise up for 3D ICs due to the die-stacking architecture. Among them, power supply noise becomes a big concern. In the paper, we investigate power supply noise (PSN) interactions among different cores and tiers and show that PSN variations largely depend on task assignments. On the other hand, high integration density incurs a severe thermal issue on 3D ICs. In the paper, we propose a novel task scheduling framework considering both the PSN and the thermal issue. It mainly consists of three parts. First, we extract current stimuli of running tasks by analyzing their power traces derived from architecture level simulations. Second, we develop an efficient power delivery network (PDN) solver to evaluate PSN magnitudes efficiently. Third, we propose a heuristic algorithm to solve the formulated task scheduling problem. Compared with the state-of-the-art task assignment algorithm, the proposed method can reduce PSN by 12% on a 2 × 2 × 2 3D MPSoCs and by 14% on a 3 × 3 × 3 3D MPSoCs. The end-to-end task execution time also improves as much as 5.5% and 7.8% respectively due to the suppressed PSN.
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影响因子：
--
作者：
M. Saint-Laurent;M. Swaminathan
通讯作者：
M. Saint-Laurent;M. Swaminathan
DOI：
10.1109/hpca.2002.995694
发表时间：
2002-02
期刊：
Proceedings Eighth International Symposium on High Performance Computer Architecture
影响因子：
--
作者：
Edward T. Grochowski;D. Ayers;V. Tiwari
通讯作者：
Edward T. Grochowski;D. Ayers;V. Tiwari
MPSoC 中的电源门控任务调度
DOI：
10.1109/tvlsi.2010.2055907
发表时间：
2011-10
影响因子：
2.8
作者：
Xu, Jiang;Xu, Yan;Yang, Huazhong;Liu, Weichen;Wang, Yu
通讯作者：
Wang, Yu
DOI：
10.1109/9780470546413.ch30
发表时间：
2002
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Raminderpal Singh
通讯作者：
Raminderpal Singh
DOI：
10.5860/choice.32-0950
发表时间：
1994
期刊：
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影响因子：
--
作者：
G. Micheli
通讯作者：
G. Micheli