SHF: Small: Virtualizing Coordinated Resource Management of Flows on Handhelds with VIADUCT

SHF:小型:使用 VIADUCT 对手持设备上的流进行虚拟化协调资源管理

基本信息

项目摘要

Handheld devices such as cell phones, tablets and wearables, are gainingrapid adoption in a ubiquitous world. Correspondingly, there is anexplosion of very demanding and interactive applications such as mediastreaming, interactive games, video conferencing and social networking,that users are deploying on such devices. Despite tremendousimprovements in the energy efficiencies of individual components foundin these devices, piece-meal optimizations of hardware components areinadequate to accommodate the demanding needs of these applications thatemploy multiple CPU cores, accelerators, memory systems, systemperipherals and sensors, concurrently in very sophisticated ways. Lackof coordination among system resources leads to low resource utilizationand poor system-level energy efficiencies when running suchapplications. Rather than throw more hardware at this problem, thisproject proposes VIADUCT, which allocates and orchestrates system-levelresources to boost parallelism and resource utilization for theseplatforms in a more energy-efficient fashion.Recognizing that many of these applications periodically process framesof data that need to flow in a pipelined manner through several hardwarecomponents within soft real-time bounds, VIADUCT creates a virtualchannel per flow of such frames in an application. The channel holdsresources allocated across all the hardware components, with runtimecoordination to ensure seamless frame movements without the conventionalinterface inefficiencies across the components. Fine-grain schedulingand resource management leverages knowledge of high level semantics toprovide Quality-of-Service (QoS) for each flow in the mostenergy-efficient fashion. The specific research contributions are inhardware interfaces, mechanisms and policies to chain the hardwarecomponents for creating a virtual channel for a flow, architecting thememory system as an efficient conduit to sustain this flow, anddesigning the system to sustain several concurrent flows. The projectaims to provide a holistic evaluation testbed for such platforms amongstthe broader research community, and also aims to involveunder-represented groups in the research and enhance Penn State?scurriculum in related topics.
手机、平板电脑和可穿戴设备等手持设备在无处不在的世界中得到迅速普及。相应地,用户在此类设备上部署的要求非常高的交互式应用程序(例如媒体流、交互式游戏、视频会议和社交网络)呈爆炸式增长。尽管这些设备中各个组件的能源效率有了巨大的提高,但硬件组件的零碎优化还不足以满足这些应用程序的苛刻需求,这些应用程序以非常复杂的方式同时采用多个 CPU 内核、加速器、内存系统、系统外设和传感器。 系统资源之间缺乏协调会导致运行此类应用程序时资源利用率低和系统级能源效率差。该项目没有投入更多硬件来解决这个问题,而是提出了 VIADUCT,它分配和编排系统级资源,以更节能的方式提高这些平台的并行性和资源利用率。认识到许多这些应用程序会定期处理需要流动的数据帧VIADUCT 以管道方式通过软实时范围内的多个硬件组件,为应用程序中此类帧的每个流创建一个虚拟通道。该通道持有跨所有硬件组件分配的资源,并通过运行时协调来确保无缝帧移动,而不会出现组件之间传统接口效率低下的情况。细粒度调度和资源管理利用高级语义知识,以最节能的方式为每个流提供服务质量 (QoS)。具体的研究贡献在于硬件接口、机制和策略,以链接硬件组件以创建流的虚拟通道,将内存系统架构为维持该流的有效管道,以及设计系统以维持多个并发流。该项目旨在为更广泛的研究界中的此类平台提供一个全面的评估测试平台,还旨在让代表性不足的群体参与研究,并加强宾夕法尼亚州立大学相关主题的课程。

项目成果

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Getting more performance with polymorphism from emerging memory technologies
通过新兴内存技术的多态性获得更高的性能
  • DOI:
    10.1145/3319647.3325826
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Narayanan, Iyswarya;Ganesan, Aishwarya;Badam, Anirudh;Govindan, Sriram;Sharma, Bikash;Sivasubramaniam, Anand
  • 通讯作者:
    Sivasubramaniam, Anand
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Anand Sivasubramaniam其他文献

Network-Based Parallel Computing. Communication, Architecture, and Applications
基于网络的并行计算。
  • DOI:
    10.1007/10704826
  • 发表时间:
    1999-06-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Anand Sivasubramaniam;Mario Lauria
  • 通讯作者:
    Mario Lauria

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FoMR: Shrinking the Control and Data Flow Latencies of Single Thread Executions for Emerging Workloads
FoMR:缩短新兴工作负载的单线程执行的控制和数据流延迟
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  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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    1302225
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  • 批准号:
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  • 批准号:
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  • 批准号:
    0509234
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
    0429500
  • 财政年份:
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    0325056
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 50万
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    0130143
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    2002
  • 资助金额:
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相似海外基金

Powering Small Craft with a Novel Ammonia Engine
用新型氨发动机为小型船只提供动力
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保护小量子位簇中的量子信息
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Designing, simulating, fabricating, and characterising small-pitch LGAD sensors with precise timing
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