اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتطوير تقنية هجينة للإدارة الديناميكية للطاقة في المعالجات متعددة النوى
Developing a Hybrid Technique for Dynamic Power Management in multicore processors
1468
0 17
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2016
مجال البحث
الحاسبات والتحكم الآلي
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
أدى تطور التكنولوجيا إلى تحسن كبير في أداء الحاسبات و الأجهزة المحمولة و ترافق ذلك مع ازدياد في استهلاك الطاقة مما جعل الاهتمام بإدارة استهلاك الطاقة أمر ضروري. يعد المعالج من ضمن العناصر الأكثر استهلاكا للطاقة لذلك يهدف البحث إلى تطوير تقنية جديدة لإدارة الطاقة في المعالجات متعددة النوى التي تدعم مختلف الأجهزة الإلكترونية حاليا, مع الإشارة إلى أن إدارة الطاقة تعد من الأمور الهامة في إطار الأبحاث العلمية المتعلقة بالمعالجات متعددة النوى لأنها تحقق التوازن بين متطلبات الاداء العالي للمعالج و تأثير الاستهلاك المتزايد للطاقة فيه و التأثيرات الحرارية المرافقة و أثرها على موثوقية النظام. تطرق البحث إلى عدة تقنيات مثل (التدرج الديناميكي للجهد و التردد (DVFS), النوى غير المتناظرة, حركة سلاسل التعليمات , النوى متغيرة الحجم, دمج النوى) و تم وضع جدول مقارنة بين هذه التقنيات يبين الميزات السلبية و الإيجابية لكل منها و بنتيجة البحث تم اقتراح تقنية هجينة تستفيد من أهم خصائص التقنيات المدروسة دون أن تتعارض فيما بينها.
Recent technological advances have greatly improved the performance and features of computers and mobile systems. This improvements leads to increase in power consumption which makes the task of managing their power consumption necessary. The processor considered as one of the most power consuming elements in the system so, this research aims to develop a new method for power management in multicore architecture which support most of the modern electronics. Power management techniques is an important field in multicore studies because it must balance between the demanding needs for higher performance/throughput and the impact of aggressive power consumption and negative thermal effects. Many techniques have been proposed in this research like (Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS), Asymmetric cores, Thread motion, variable size cores, core fusion) then after we summarized comparing table which clarifies the pros and cons of these techniques, we proposed a new technique for power management in multi-core processors implements the best of these techniques .
المراجع المستخدمة
World Economic Forum. The Global Information Technology Report 2015
Moore Gordon E. Cramming more components onto integrated circuits, vol. 12; 1965
Kunle Olukotun, Basem A. Nayfeh, Lance Hammond, Ken Wilson, and Kunyung Chang. The case for a single-chip multiprocessor. ACM Sigplan Notices 1996
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تم في هذه الورقة عرض لبنى المعالجات المتوازية و التركيز على بنيتين أساسيتين من هذه البنى و هي بنية المعالج فائق التدرج (Superscalar Processor) و بنية المعالج الشعاعي (Vector Processor)، و بالإعتماد على الخصائص الأساسية لكل منها تم بناء محاكي لهذه الب
نى يحاكي آلية عملها برمجياً بهدف المقارنة بين أدائها فيما يخص التوازي على مستوى البيانات (Data Level Parallelism DLP) و التوازي على مستوى التعليمات (Instruction Level Parallelism ILP).
تبين النتائج أن فعالية تنفيذ التعليمات على التوازي تعتمد بشكل كبير و أساسي على اختيار بنية المعالج المناسبة للتنفيذ وفق نوع التوازي الممكن تطبيقه على التعليمات، و أن ميزات الشعاع في البنية الشعاعية تحقق تحسين ملحوظ في الأداء لايمكن إغفاله في تنفيذ عمليات DLP و تبسيط للكود البرمجي و تقليل لعدد التعليمات، و يشكل المحاكي المقدم نواة جيدة يمكن تطويرها و الإضافة عليها خاصة فيما يخص المجال التعليمي لطلاب علوم و هندسة الحاسب و المجال البحثي.
يعد إيجاد الحلول الأمثلية لمسألة البائع المتجول أمرًا مطلوباً في كثير من الأبحاث و التطبيقات العملية على اعتبار وجود مجموعة من الأهداف في وقت واحد.
نقدم في هذا البحث خوارزمية هجينة لحل مسألة البائع من خلال دمج خوارزمية مستعمرة النمل مع الخوارزمية الجينية.
تستخدم تقنية التموضع النقطي الدقيق الخوارزميات التكرارية للحصول على حل المسألة الملاحية، و ذلك نتيجة قصور طريقة التربيعات الصغرى التقليدية على مواكبة المتطلبات المتزايدة للحصول على مخرجات المعالجة من الكم الهائل للبيانات المزوّدة من نظم الملاحة العال
مية بالأقمار الصناعية بالسرعة و الجودة المطلوبة للتطبيقات الجيوديزية و المساحية المختلفة. مرشح كالمن الموسع يعد المقاربة الأفضل للحل لكنه بالإضافة إلى المعرفة بالقياسات و نماذج الأرصاد الخاصة بها، فإنه يتطلب أيضاً المعرفة بالحالة الفيزيائية لمسألة التقدير مثل ديناميكية جهاز الاستقبال و خصائص الإشارة المستقبلة، و التقدير المناسب لشروطه الابتدائية.
يتضمن البحث اقتراحاً رياضياً لتعديل طريقة استخدام مرشح كالمن الموسع في تقنية التموضع النقطي الدقيق لتقليل الأثر السلبي لزمن التقارب ضمن الشروط الابتدائية للخوارزمية التكرارية للمرشح، و عرض لنتائج تجربة تعديل طريقة الاستخدام تلك على دقة تقدير الموقع. و يؤكد البحث على ضرورة استخدام التعديل المقترح على خوارزمية تقدير الموقع على الرغم من زيادة زمن المعالجة نسبياً.
ُتعد مسألة إبقاء التوترات ضمن الحدود المطلوبة إحدى المسائل الأساسية في تشغيل نظام القدرة الكهربائية،و لما كانت توترات العقد في نظام القدرة تتأثر بشكل ملحوظ بتغيرات الأحمال و بدخول العناصر الكهربائية أو بخروجها على الدارة المكافئة لنظام القدرة كانت ال
حاجة إلى تنظيم التوتر بقابلية تحكم عالية.
وبسبب تنامي استخدام أنظمة نقل التيار المتناوب المرنةبشكل عام و FACTS منها المعوضات التزامنية الساكنة STATCOM في نظم القدرة الكهربائية من أجل تحسين استقرار التوتر و بسبب الحاجة إلى برمجيات غير متاحة دومًا، كان هدف البحث هو تطوير نموذج رياضي و خوارزمية و برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في الحالة المستقرة في نظام قدرة كهربائية يحتوي على معوض تزامني ساكن STATCOM .
وسعت مصفوفة اليعقوبي في خوارزمية نيوتن-رافسون، و هي العلاقة بين التوتر و الاستطاعة في حالات عدم التطابق، بمتغيرات نظام STATCOM من أجل ضبط التوتر و التحكم بالاستطاعة الردية التي يقدمها أو يمتصها في العقدة المشتركة مع نظام القدرة بقابلية تحكم عالية.
أنجز برنامج حاسوبي، تضمن وسائل التحكم في بارامترات نظام STATCOM أعطى خصائص تقارب عالية جدًا. تم التحقق من الخوارزمية المطورة و فعالية البرنامج المنجز من خلال تطبيقه على عدد من الأنظمة القياسية عرض منها ما تم على IEEE 5-bus system وأجريت اختبارات على شبكة النقل الكهربائية السورية 400 kV .
إن الحاجة إلى قابلية تحكم عالية في شبكات التيار المتناوب و/أو ربط أنظمة قدرة غير متزامنة (ذات تردد مختلف) يجعلان من نظام حلقة الوصل بالتيار المستمر عالي التوتر- مبدل منبع توتر VSC-HVDC link تقانة جذابة لمعظم شبكات نقل القدرة الكهربائية.من ميزات نظام
VSC-HVDC قابلية التحكم العالية بالاستطاعة الفعلية و الردية على طرفي المبدلات و القدرة على حسين استقرار أنظمة القدرة AC المحيطة به. يتيح التحكم بجريان الاستطاعة تحقيق نقل استطاعة أعظمي، و استقرار نظام القدرة و تحسين جودة الطاقة الكهربائية و موثوقيتها.
هدف البحث إلى تطوير نموذج رياضي و خوارزمية لتحليل جريان الاستطاعة في الحالة المستقرة لنظام قدرة كهربائية يحتوي على VSC-HVDC وسعت مصفوفة اليعقوبي في خوارزمية نيوتن- رافسون، و هي العلاقة بين التوتر و الاستطاعة في حالات عدم التطابق, بنتغيرات النظام
VSC-HVDC من أجل التحكم بكل من الاستطاعة الفعلية و الردية و قيمة التوتر بشكل مستقل. أنجز برنامج حاسوبي، تضمن وسائل التحكم في بارامترات VSC-HVDC و أعطى خصائص تقارب عالية جداً. تضمنت الدراسة النظام BTB) VSC-HVDC link ) مبدلاه متصلا نعقب-عقب مباشرة و النظام full VSC-HVDC الذي يصل بين قضيبي تجميع تيار متناوب عبر حلقة وصل تيار مستمر DC link .
جرى التحقق من الخوارزمية المطورة و فعالية البرنامج المنجز من خلال تطبيقه على عدد من الأنظمة القياسية و منها ما جرى على IEEE 14-bus system .
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
