Estimación de factores de ganancia en sistemas asimétricos

Abstract

Los procesadores multicore asiétricos con repertorio de instrucciones común (ASISA: asymmetric single-ISA multicore processors), han sido propuestos como una alternativa más efciente en términos de consumo-rendimiento a las arquitecturas multicore homogéneas convencionales. Un procesador ASISA consta de varios cores con diferentes capacidades, pero que a diferencia de otras arquitecturas heterogéneas como el CELL BE, son capaces de ejecutar todos ellos el mismo repertorio de instrucciones, o al menos un conjunto común amplio, simplificándose con ello el desarrollo software, uno de los principales obstáculos para la adopción de arquitecturas heterogéneas a una escala más global. No existen todavía procesadores comerciales con una arquitectura ASISA y las propuestas que han ido surgiendo han sido diversas. Muchas de estas se han inspirado en el análisis de cargas de trabajo multiprogramadas compuestas por aplicaciones de naturaleza diversa. Con dicha diversidad, un sistema multicore asimétrico puede proporcionar potencialmente un mayor rendimiento por vatio que uno homogéneo. La clave está en asignar cada proceso (o thread) al core donde globalmente se obtiene el mejor balance consumo-rendimiento. En este trabajo nos hemos centrado en estudiar como es posible inferir el Factor de Ganancia, es decir, el beneficio o deterioro relativo que puede obtener una aplicación al ejecutarse en un determinado tipo de core (lento o rapido), a partir de medidas de rendimiento de esa aplicación obtenidas con contadores hardware en el core en el que se está ejecutando actualmente. [ABSTRACT] Asymmetric multicore processors with a common instruction set (ASISA: asymmetric single- ISA multicore processors), have been proposed as a more efficient alternative in terms of consumption-performance against conventional homogeneous multicore architectures. An ASISA processor consists of multiple cores with different capacities, but unlike other heterogeneous architectures such as the CELL BE, are capable of performing all the same instruction set, or at least a wide common set, simplifying the software development, one of the main obstacles to the adoption of heterogeneous architectures to a more global scale. There are still no commercial processors with an architecture ASISA and proposals that have emerged have been different. Many of these proposals have been inspired by the analysis of different kinds of multi-program workloads applications. With such diversity, an asymmetric multicore system can potentially provide higher performance per watt than a homogeneous one. The key is to assign each process (or thread) to the core where you get the best overall consumption/performance balance. In this work we have focused on studying how is it possible to estimate the speedup factor, the improvement or slowdown that a given application may experience when runnin on a certain core type, based on performance measures of that application obtained with hardware counters on the core type the application currently running on.