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Enregistrement W4392906086 · doi:10.32920/25412869.v1

Power-aware Future Computing Systems Using Machine Learning Techniques

2024· preprint· en· W4392906086 sur OpenAlexaff
Furat Al-Obaidy

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueParallel Computing and Optimization Techniques
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceGraphics processing unitThroughputCacheMulti-core processorEmbedded systemComputer architectureEnergy consumptionComputer engineeringDistributed computingParallel computingOperating system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

There is a growing demand for hardware systems that are computationally efficient and energy saving, to accelerate compute-intensive applications. These exciting challenges, such as memory access and GPU throughput, take performance, power, and resource trade-offs into account. This is especially relevant to a relatively new approach: Accelerating and running parallel computing systems using a machine learning (ML) technique. The objective of this thesis is to explore the hardware design requirements, and select appropriate choices for multi-core architectures, based on different ML, to address these challenges. This thesis contributes by developing effective hardware architectures which trade-off design objectives, by focusing on the following four distinct fields: • Utilization of low-power cache designs. The objective of this design is to use the artificial neural network (ANN) predictive model to optimize a hybrid spin-torque transfer random-access memory (STT-RAM), and static random-access memory (SRAM), for multicore chips. The simulation results demonstrate that the approach can result in significant power-aware improvement for different workloads. • Development of algorithms that facilitate power savings for three-dimensional integrated networks-on-chips (3D-NoCs) design. A novel approach was efficiently developed to predict the suitable routing algorithm based on the ANN model. A trade-off power-performance function was extracted as a target for the prediction mechanism. The obtained results show high throughput with low power consumption, and reduced thermal hotspots. • Enhance power-aware resources for general purpose graphics processing unit (GPGPU). The customized model is obtained by utilizing the available chip units for each application. The energy-delay product was adopted as the target factor for the proposed ANN model. The results show that when the GPU platform is tuned to the required resources, prediction accuracy, and power consumption are highly improved. This methodology provides more flexibility for the running application to face power challenges when using maximum hardware on the GPU systems. • To improve the performance of the 3D-NoC accelerator platform, we extended the integrated 3D-NoC based ANN simulator to support interconnection routing through adding torus topology. The simulation results for the case study concluded that the modified platform contributes towards low latency and reduced power consumption, especially with respect to high NoC dimensions.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,284
Écart entre enseignants0,266 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
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Résumé présentoui

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