计算机科学与探索

作者：魏光, 钱德沛, 杨海龙, 栾钟治

单位：1. 北京航空航天大学 计算机学院 中德联合软件研究所,北京 100191；2. 北京航空航天大学 软件开发环境国家重点实验室,北京 100191

关键词：能耗感知,能耗优化,性能事件,能耗-性能关联

基金：国家重点研发计划(2017YFB0202202)

能耗感知编程（EAP）是通过优化软件的能效来降低计算系统能耗的一种新途径。它把能耗作为主要指标引入软件开发的过程,通过调整代码的编写方式,降低程序的执行能耗。能耗感知编程的实现面临能耗热点发现、耗能原因确定和问题代码定位等问题。为了解决这些问题,提出了一种程序能耗与性能事件协同测量与分析的新方法EPC。首先,简要论述EPC的基本原理和基于该方法的程序能耗测量与分析工具FPowerTool的实现。然后,介绍如何对能耗和性能事件做关联分析,找出影响程序能耗的主要因素。最后,通过一组程序优化案例,说明如何通过关联分析定位与高能耗相关的程序代码,进而改变代码编写和数据放置与访问方式,使程序的执行能耗得到降低。实验结果表明,基于EPC方法提供的能耗感知和分析能力,通过改进数据定义、赋值、放置与访问方式等可以改善程序性能和能效。

来源：2022年第6期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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