Workload-Aware Opportunistic Energy Efficiency in Multi-FPGA Platforms
Notice bibliographique
Résumé
The continuous growth of big data applications with high computational and scalability demands has resulted in increasing popularity of cloud computing. Optimizing the performance and power consumption of cloud resources is therefore crucial to relieve the costs of data centers. In recent years, multi-FPGA platforms have gained traction in data centers as low-cost yet high-performance solutions particularly as acceleration engines, thanks to the high degree of parallelism they provide. Nonetheless, the size of data centers workloads varies during service time, leading to significant underutilization of computing resources while consuming a large amount of power, which turns out as a key factor of data center inefficiency, regardless of the underlying hardware structure. In this paper, we propose an efficient framework to throttle the power consumption of multi-FPGA platforms by dynamically scaling the voltage and hereby frequency during runtime according to prediction of, and adjustment to the workload level, while maintaining the desired Quality of Service (QoS). This is in contrast to, and more efficient than, conventional approaches that merely scale (i.e., power-gate) the computing nodes or frequency. The proposed framework carefully exploits a pre-characterized library of delay-voltage, and power-voltage information of FPGA resources, which we show is indispensable to obtain the efficient operating point due to the different sensitivity of resources w.r.t. voltage scaling, particularly considering multiple power rails residing in these devices. Our evaluations by implementing state-of-the-art deep neural network accelerators revealed that, providing an average power reduction of 4.0×, the proposed framework surpasses the previous works by 33.6% (up to 83%).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».