高利用率驱动多核QoS保障关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61702495
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0204.计算机系统结构与硬件技术
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Multicore system largely improves the system performance, by allowing multiple tasks to run at the same time. However, because of the lacking of guarantees to QoS goals of co-running tasks, the use of multicore becomes a hazard. On one hand, increasing the number of tasks risk the violation of their QoS goals. On the other hand, although reducing the number of tasks running in the system ensures the good performance, the cost is expensive since large amount of resources are not used. Such problem becomes the constraints on many important computing platforms, such as the cloud computing, and it draws extensive attentions and research efforts..The scientific problem we attack in this project is to provide QoS guarantee when the multicore system is under high load. We propose a novel mechanism to research on it. The first contribution we aim to achieve is to deliver a proper measurement of the multicore system load which should accurately quantify the computing power used by current workload and the remaining capacity. Secondly, we further explore the scenario when the use of the resources is saturated to enrich the measurement, and thus to quantify the range of the high load. Thirdly, within the range of the high load, we propose techniques to guarantee the QoS goals of tasks, and to optimize the performance and resource utilization of the system. Our overall goal is to provide sound techniques to increase the number of task capacity in the multicore system with the QoS goal guaranteed, and hence to increase the resources utilization in the system.
对高质量计算服务的需求,使得多核系统的利用面临着两难的处境:利用多核架构特征并发执行更多任务面临着QoS目标不可控的风险;而降低任务数量提高任务性能又导致了大量资源闲置的问题。本项目所研究的科学问题即,当多核系统处于高负载时如何保障任务QoS目标的问题。先前的研究表明,通过优化资源分配提高任务性能及系统输出可行。基于此,本项目的研究思路如下:1.多核系统在多个任务并发执行时,我们从资源利用的角度研究对其负载能力进行精确测量和表达的方法;2.特别是,在资源被过度使用的情况下对系统负载能力进行衡量,并由此确定系统高负载能力的上限;3.在界定的高负载区间内,研究多维度且分配特征丰富的资源分配方法来达到任务QoS目标可控的理想状态。研究的目的是通过对多核系统可承受高负载区间的精确把握,实现区间内任务QoS的可控,进而为并发任务数量的有效增加和资源的高效利用提供充分的科学依据。

结项摘要

当前的数据中心面临着一系列问题,例如多任务时资源利用率极低,此时如何保证QoS目标。我们又该如何去衡量量化能耗模型,进而研究如何提高资源利用率。项目通过研究阿里巴巴集群数据集,发现其策略具备“弹性”和“塑性”,从而保证其QoS,我们并总结了其半容器的优点与代价。项目中,我们提出了智能能耗计算方法(Sensible Energy Accounting, SEA),并对DRAM做了相关的测试,即预测计算执行任务时DRAM的能耗(SEnsible DRAM Energy Accounting, SEDEA)。我们的SEDEA能耗预测模型预测错误均值约为6.5%,标准偏差小于13%。与其他预测模型ES、 PTA、 DReAM,SEDEA的预测相比,误差最小。SEDEA还可以用于探索闪存分区和内存分区之间的协同关系,节省的系统能耗(实验中节省了8.7%)。此外,针对多核系统中,以任务QoS为目标的应用,我们开发Chameleon系统架构。项目中,我们还完成了GPGPU内核的多层次的表征与优化,及Spark性能调优的研究。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(3)
MIA: Metric Importance Analysis for Big Data Workload Characterization
MIA:大数据工作负载特征的度量重要性分析
  • DOI:
    10.1109/tpds.2017.2758781
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Yu Zhibin;Xiong Wen;Eeckhout Lieven;Bei Zhendong;Mendelson Avi;Xu Chengzhong
  • 通讯作者:
    Xu Chengzhong
MiC: Multi-level Characterization and Optimization of GPGPU Kernels
MiC:GPGPU 内核的多级表征和优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Qixiao Liu;ZHIFENG CHEN;Zhibin Yu
  • 通讯作者:
    Zhibin Yu

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

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码