CNS Core: Small: Language Runtime Support for Energy-Aware Applications

CNS 核心:小型:对能源感知应用程序的语言运行时支持

基本信息

  • 批准号:
    1910532
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 47.86万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

As energy consumption becomes a unifying concern for modern computing platforms, concerted efforts on energy optimization are required from all layers of the computing stack. Lower-layer solutions offer innovative designs on hardware and systems software to improve energy efficiency, whereas higher-layer solutions rely on innovations over programming models and application software design. Unfortunately, few solutions exist to bridge the gap in between, leading to missed opportunities for lower-layer solutions and limited deployment of higher-layer solutions. The goal of this project is to streamline the higher-layer and lower-layer solutions through innovations at a crossroads where the logical world of the application and the physical world of the systems meet, namely, language runtimes.The intellectual merit of the project lies in a number of runtime-centric cross-layer energy optimization solutions that judiciously draw from both higher-level application information and lower-level system information. Concretely, this project will address two fundamental problems in streamlining application-level energy management with underlying systems: (1) interference: how application-level energy management can remain effective in the presence of complex multi-threading and multi-processing, and (2) uncertainty: how solutions from different layers can compose in an environment where each layer may introduce its own share of uncertainty. The highlights of the solutions include a bi-directional energy mediator to gracefully mediate the interference from threads and processes, and a stochastic energy optimizer service to continuously optimize energy consumption in the presence of uncertainty.The broader impacts of the project constitute several dimensions. First, studying energy optimization at the level of managed language runtimes has the potential to impact a majority of computing platforms we use today, ranging from Android-enabled smartphones, to graph processing engines deployed on data centers, to Javascript-powered web applications. Second, the cross-layer nature of this project will bring researchers from different communities together, through workshops and seminars. Third, the project presents research opportunities for underrepresented students, and will lead to curriculum enrichment at the frontier of computing.The project will yield a number of algorithms, compiler implementations, managed runtime implementations, and tools that form the ecosystem of an energy-aware language runtime. All software artifacts produced from the project will be open-source, and their repositories - together with all experimental data and publications - will be made available at http://www.cs.binghamton.edu/~davidl/GreenRuntime throughout the duration of the project, and continuously maintained for an additional 3 years after the completion of the project.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
随着能源消耗成为现代计算平台的统一关注,从计算堆栈的所有层中都需要进行一致的能源优化努力。低层解决方案为硬件和系统软件提供了创新的设计,以提高能效,而高层解决方案依赖于编程模型和应用程序软件设计的创新。不幸的是,很少有解决方案可以弥合两者之间的差距,从而导致缺少低层解决方案的机会和有限的更高层解决方案的部署。该项目的目的是通过在一个十字路口进行创新来简化高层和低层的解决方案,在该十字路口的应用程序和系统的物理世界相遇的逻辑世界中,即语言运行。具体而言,该项目将解决使用基础系统简化应用程序级别能源管理的两个基本问题:(1)干扰:在存在复杂的多线程和多处理的情况下,应用程序水平的能源管理如何保持有效,以及(2)不确定:来自不同层的解决方案如何在各个层中构成每层不在层面的环境中构成其自身份额的份额。解决方案的亮点包括双向能量介体,以优雅地介导线和过程中的干扰,以及在不确定性存在下连续优化能量消耗的随机能量优化器服务。项目的更广泛影响构成了几个维度。首先,在托管语言运行时研究能源优化有可能影响我们当今使用的大多数计算平台,从启用Android的智能手机到在数据中心部署到JavaScript-Path-Power Web Applications的图形处理引擎。其次,该项目的跨层性质将通过研讨会和研讨会使来自不同社区的研究人员聚集在一起。第三,该项目为代表性不足的学生提供了研究机会,并将导致计算领域的课程丰富。该项目将产生许多算法,编译器实施,托管运行时实现和构成能源意识语言运行时生态系统的工具。该项目生产的所有软件工件将是开源的,它们的存储库以及所有实验数据和出版物将在http://www.cs.binghamton.edu/~davidl/~davidl/greenruntime project的整个过程中持续3年,并在项目中持续3年的统计数据,并在项目中均连续3年均可提供。值得通过基金会的智力优点和更广泛的影响审查标准来通过评估来支持。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Eflect: Porting Energy-Aware Applications to Shared Environments
Calm energy accounting for multithreaded Java applications
多线程 Java 应用程序的平静能量核算
Vincent: Green hot methods in the JVM
Vincent:JVM 中的绿色热门方法
  • DOI:
    10.1016/j.scico.2023.102962
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Liu, Kenan;Mahmoud, Khaled;Yoo, Joonhwan;Liu, Yu David
  • 通讯作者:
    Liu, Yu David
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Yu David Liu其他文献

VESTA: Power Modeling with Language Runtime Events
VESTA:使用语言运行时事件进行电源建模
Coqa: Concurrent Objects with Quantized Atomicity
Coqa:具有量化原子性的并发对象
  • DOI:
    10.1007/978-3-540-78791-4_18
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.2
  • 作者:
    Yu David Liu;Xiaoqi Lu;Scott F. Smith
  • 通讯作者:
    Scott F. Smith
Variant-Frequency Semantics for Green Futures
绿色期货的变频语义
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yu David Liu
  • 通讯作者:
    Yu David Liu
Toward a language design for energy prediction
能源预测的语言设计
Energy-efficient synchronization through program patterns
通过程序模式实现节能同步

Yu David Liu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Yu David Liu', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: CNS Core: Large: Systems and Verifiable Metrics for Sustainable Data Centers
合作研究:CNS 核心:大型:可持续数据中心的系统和可验证指标
  • 批准号:
    2215016
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CRI: CI-New: Collaborative Research: Extensible, Software Enabled Unmanned Aerial Vehicles
CRI:CI-New:协作研究:可扩展、软件支持的无人机
  • 批准号:
    1823260
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SHF: Small: Lazy Data Structures for Data-Intensive Applications
SHF:小型:适用于数据密集型应用程序的惰性数据结构
  • 批准号:
    1815949
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Green Parallel Language Systems
SHF:小型:绿色并行语言系统
  • 批准号:
    1526205
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
II: New: Collaborative Research: An Extensible Software Infrastructure for Unmanned Aerial Vehicles
II:新内容:协作研究:无人机的可扩展软件基础设施
  • 批准号:
    1512992
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Programming Models for Green Software
职业:绿色软件编程模型
  • 批准号:
    1054515
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

基于NRF2调控KPNB1促进PD-L1核转位介导非小细胞肺癌免疫治疗耐药的机制研究
  • 批准号:
    82303969
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
小胶质细胞调控外侧隔核-腹侧被盖区神经环路介导社交奖赏障碍的机制研究
  • 批准号:
    82304474
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肾去交感神经术促进下丘脑室旁核小胶质细胞M2型极化减轻心衰损伤的机制研究
  • 批准号:
    82370387
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
空间邻近标记技术研究莱茵衣藻蛋白核小管与碳浓缩机制的潜在关系
  • 批准号:
    32300220
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
polyG蛋白聚集体诱导小胶质细胞活化在神经元核内包涵体病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82301603
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CNS Core: Small: Core Scheduling Techniques and Programming Abstractions for Scalable Serverless Edge Computing Engine
CNS Core:小型:可扩展无服务器边缘计算引擎的核心调度技术和编程抽象
  • 批准号:
    2322919
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Network Wide Sensing by Leveraging Cellular Communication Networks
CNS 核心:小型:利用蜂窝通信网络进行全网络传感
  • 批准号:
    2343469
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: A Compilation System for Mapping Deep Learning Models to Tensorized Instructions (DELITE)
合作研究:CNS Core:Small:将深度学习模型映射到张量化指令的编译系统(DELITE)
  • 批准号:
    2230945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: SmartSight: an AI-Based Computing Platform to Assist Blind and Visually Impaired People
合作研究:中枢神经系统核心:小型:SmartSight:基于人工智能的计算平台,帮助盲人和视障人士
  • 批准号:
    2418188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Intelligent Fault Injection to Expose and Reproduce Production-Grade Bugs in Cloud Systems
CNS 核心:小型:智能故障注入以暴露和重现云系统中的生产级错误
  • 批准号:
    2317698
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.86万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了