To reduce the leakage power of inactive (dark) silicon components, modern processor systems shut-off these components' power supply using low-leakage transistors, called power-gates. Unfortunately, power-gates increase the system's power-delivery impedance and voltage guardband, limiting the system's maximum attainable voltage (i.e., Vmax) and, thus, the CPU core's maximum attainable frequency (i.e., Fmax). As a result, systems that are performance constrained by the CPU frequency (i.e., Fmax-constrained), such as high-end desktops, suffer significant performance loss due to power-gates. To mitigate this performance loss, we propose DarkGates, a hybrid system architecture that increases the performance of Fmax-constrained systems while fulfilling their power efficiency requirements. DarkGates is based on three key techniques: i) bypassing on-chip power-gates using package-level resources (called bypass mode), ii) extending power management firmware to support operation either in bypass mode or normal mode, and iii) introducing deeper idle power states. We implement DarkGates on an Intel Skylake microprocessor for client devices and evaluate it using a wide variety of workloads. On a real 4-core Skylake system with integrated graphics, DarkGates improves the average performance of SPEC CPU2006 workloads across all thermal design power (TDP) levels (35W-91W) between 4.2% and 5.3%. DarkGates maintains the performance of 3DMark workloads for desktop systems with TDP greater than 45W while for a 35W-TDP (the lowest TDP) desktop it experiences only a 2% degradation. In addition, DarkGates fulfills the requirements of the ENERGY STAR and the Intel Ready Mode energy efficiency benchmarks of desktop systems.


翻译:为了减少非活动(dark)硅部件的泄漏力,现代处理系统关闭了这些部件的电力供应,使用低漏漏晶晶体管,称为“电门”。不幸的是,电门增加了系统电力输送阻力和电压保护带,限制了系统的最大可达电压(即Vmax),从而限制了系统的最大可达电压(即Vmax),从而限制了CPU核心的最大可达频率(即Fmax)。因此,受CPU频率限制的系统(即Fmax- Contracted),如高端台式台式机等,由于电门而蒙受了巨大的性能损失。为了减轻这种性能损失,我们提议DarkGates是一个混合的系统结构,在满足其电效率要求的同时,提高了Fmax- Contract系统的最大可达电源频率(即Fmax) 。因此,DFload-G-D-D-D-D-D-D-S-D-S-D-S-I-S-S-S-S-S-S-D-S-D-D-D-S-IL-S-D-S-S-S-D-S-S-S-S-S-D-Sild-Sild-S-I-S-Sl-S-S-Sl-S-S-S-S-S-S-S-I-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-Sl-S-I-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-I-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-

0
下载
关闭预览

相关内容

【MIT深度学习课程】深度序列建模,Deep Sequence Modeling
专知会员服务
77+阅读 · 2020年2月3日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Generalized Out-of-Distribution Detection: A Survey
Arxiv
15+阅读 · 2021年10月21日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员