49、低能耗指令缓存与传感器网络节点调度优化策略

低能耗指令缓存与传感器网络节点调度优化策略

在计算机系统和无线传感器网络领域，能耗和性能一直是关键的研究方向。本文将介绍两种不同但都与能耗优化相关的技术，一是改进的指令缓存多路径预测策略，二是基于层次分析法（AHP）的集群式异构传感器网络睡眠节点调度方案。

改进的指令缓存多路径预测策略

为了降低指令缓存的能耗，同时不显著损失性能，研究人员提出了一种带有双端口路径预测器的多路径预测策略。

方法

• 能量和性能估计模型 ：以不进行能量控制的传统缓存为基础模型。假设I - Cache的能量（$E_{icache}$）与整个处理器能量（$E$）的平均比例为$\alpha$，处理器除I - Cache外的能量为$E_{else}$。$E_d$和$E_s$分别是基线动态能量和泄漏能量，$E_d’$和$E_s’$是采用能量控制策略后的相应动态和泄漏能量。I - Cache和$E_{else}$中动态能量与泄漏能量的比率分别为$n_1$和$n_2$，标签阵列（$E_{icache_tag}$）与数据阵列（$E_{icache_data}$）的能量比为$m$。
  • 相关公式如下：
    • $\frac{E_{icache_d}}{E_{icache_s}} = n_1$，$\frac{E_{else_d}}{E_{else_s}} = n_2$，$\frac{E_{icache_tag}}{E_{icache_data}} = m$
    • 归一化执行时间$s = \frac{T’}{T} = \frac{IPC}{IPC’}$