Publicado em: 24/07/2014

Dissertação de Mestrado em Sistemas Embarcados

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

INSTITUTO DE INFORMÁTICA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM COMPUTAÇÃO

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DEFESA DE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Aluno: Arthur Francisco Lorenzon

Orientador: Prof. Dr. Antônio Carlos Schneider Beck Filho

Título: Avaliação do Desempenho e do Consumo Energético de Diferentes Interfaces de Programação Paralela em Sistemas Embarcados e de Propósito Geral.

Linha de Pesquisa: Sistemas Embarcados

Data: 30/07/14

Hora: 10:00h

Local: Prédio 43424 – Auditório Prof. Castilho, Instituto de Informática

Banca Examinadora:

Prof. Dr. Flávio Rech Wagner (UFRGS)

Prof. Dr. Lucas Mello Schnorr (UFRGS)

Prof. Dr. Maurício Lima Pilla (UFPel)

Presidente da Banca: Prof. Dr. Antônio Carlos Schneider Beck Filho

Resumo:

Nos sistemas computacionais atuais, enquanto é necessário explorar a disponibilidade de múltiplos núcleos, também é obrigatório consumir menos energia. Para acelerar o processo de desenvolvimento de aplicações paralelas e o tornar mais transparente ao programador, Interfaces de Programação Paralela (IPPs) são largamente utilizadas. Entretanto, cada IPP implementa diferentes formas para trocar dados usando regiões compartilhadas da memória. Estas regiões são, geralmente, mais distantes do processador do que regiões privadas da memória e, por consequência, possuem maior tempo de acesso e consumo de energia. Ademais, o sistema de memória dos processadores embarcados é diferente em hierarquia, tamanho, tempo de acesso, consumo de energia, etc., quando comparado aos processadores de propósito geral. Assim, considerando o cenário supracitado, com diferentes IPPs sendo utilizadas em sistemas multicore com diferentes requisitos, neste trabalho será mostrado que cada interface possui comportamento diferente em termos de desempenho, consumo de energia e Energy-Delay Product (EDP), e que este comportamento varia de acordo com a característica da aplicação e o processador utilizado (propósito geral ou embarcado). Por exemplo, Pthreads consome 8% menos energia que o melhor caso de OpenMP; 12%  menos que MPI-1; e 8% menos que MPI-2, considerando todos os benchmarks no processador Intel Core i7 (propósito geral). Em contrapartida, no processador ARM Cortex-A9 (sistema embarcado), o melhor caso com OpenMP consumiu 2% menos energia que Pthreads; 6% menos que MPI-1; e 15% menos que MPI-2, para o mesmo conjunto de benchmarks.

Palavras-chave:  Sistemas Embarcados, Processadores de Propósito Geral, Programação Paralela, Eficiência Energética

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Divulgação PPGC