CAREER: 3D Stacked Systems for Energy-Efficient Computing: Innovative Strategies in Modeling and Runtime Management
CAREER: 3D Stacked Systems for Energy-Efficient Computing: Innovative Strategies in Modeling and Runtime Management
批准号:
1149703
负责人:
Ayse Coskun
金额:
$45.0万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Continuing Grant
财政年份:
2012
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2012-03-01 至 2017-09-30
中文摘要
职业:用于节能计算的3D堆叠系统:建模和运行时管理的创新策略ayse K. Coskun,波士顿大学摘要能源效率是计算中的核心问题。在大规模计算集群中,操作和冷却成本对可持续性提出了重大挑战。嵌入式系统运行越来越复杂、对性能要求越来越高的工作负载,使得众所周知的能源管理策略变得不够用。高功率密度还会导致片上温度高和热变化大,这两者都会降低系统的可靠性。该项目的研究目标是证明3D堆叠系统,其中多个芯片垂直连接,可以提供能源效率的显著提高。实现这一雄心勃勃的能源效率目标需要新颖的分析、设计和运行时管理技术。这个项目吗?他的目标是创造这些催化剂技术,使3D系统成为实现嵌入式和大规模计算领域低功耗、高吞吐量计算的有效代理。具体的研究方向有:(1)开发一种广泛适用的方法来联合分析三维多核系统的性能、能量和温度特性;(2)设计运行时管理策略,在热或功率限制下实现性能最大化;(3)优化液冷3D系统,在保持可靠和低能耗运行的同时,推动性能极限。在下一个十年中,这个项目的一个可实现的目标是显著减少计算基础设施的总体能耗,这可以转化为节省资金和减少碳足迹。该项目对系统和软件设计实践也有直接的影响。研究课题与今天是否相关?诸如嵌入式系统、高性能计算和云计算等快速发展的计算范式使得为K-12和大学生构建广泛的教育和扩展计划成为可能。
英文摘要
CAREER: 3D Stacked Systems for Energy-Efficient Computing: Innovative Strategies in Modeling and Runtime ManagementAyse K. Coskun, Boston UniversityAbstractEnergy efficiency is a central issue in computing. In large-scale computing clusters, operational and cooling costs impose significant sustainability challenges. Embedded systems run increasingly complex, performance demanding workloads, making the well-known energy management policies inadequate. High power densities also cause high on-chip temperatures and large thermal variations, both of which degrade system reliability. The research goal of this project is to demonstrate that 3D stacked systems, where multiple chips are vertically attached, can provide dramatic increases in energy efficiency. Realizing this ambitious energy efficiency goal requires novel analysis, design, and runtime management techniques. This project?s objective is creating these catalyst techniques to make 3D systems effective agents for attaining low-power, high-throughput computing in both embedded and large-scale computing domains. Specific research directions are: (1) developing a widely applicable methodology for jointly analyzing the performance, energy, and temperature characteristics of 3D multi-core systems; (2) designing runtime management policies to maximize performance under thermal or power constraints; (3) optimizing liquid-cooled 3D systems to push the performance bounds while maintaining reliable and low-energy operation. A realizable target for this project in the next decade is a significant reduction in overall energy consumption for computing infrastructure, which translates into monetary savings and carbon footprint reduction. The project also has immediate impact on the system and software design practice. Relevance of the research topic to today?s fast growing computing paradigms such as embedded systems, high-performance computing, and cloud enables constructing a broad educational and outreach plan for K-12 and college students.
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会议论文
SHF: Small: Collaborative Research: Managing Thermal Integrity in Monolithic 3D Integrated Systems
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批准号:1909027
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负责人:Ayse Coskun
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负责人:Ayse Coskun
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依托单位:
国内基金
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