25、架构级能效分析的功耗模型推导方法

架构级能效分析的功耗模型推导方法

1. 工作负载校准与测量

1.1 自适应工作负载校准算法

在低事务延迟情况下，为避免共享资源的竞争效应，采用自适应工作负载校准算法。当达到阈值后，算法通过确定当前值 (u) 与目标值 (u_t) 的比率，逐步逼近目标系统指标值。具体步骤如下：
1. 计算新的目标延迟，将该比率乘以当前延迟（第 5 行）。
2. 在计算新的延迟值时，以权重 (\alpha_m) 考虑目标延迟，以权重 (1 - \alpha_m) 考虑前一个延迟值（第 6 行），用户可以为每个指标选择 (\alpha_m)，例如对于随机写入，(\alpha_m) 设为 0.2，对于顺序写入，(\alpha_m) 设为 0.05。
3. 在每次运行中，算法将 (\alpha_m) 持续减小至 0.1（第 7 行），这样在校准过程开始时能更直接地控制事务率。

校准完成后，分析器存储当前事务率，并停止所有工作负载进入空闲阶段 3。

1.2 测量阶段

整个校准和测量阶段，分析框架会等距测量相关系统指标。空闲阶段 1 减少两个目标水平元组测量之间的不稳定性；空闲阶段 3 和预热阶段 4 旨在避免校准和测量过渡时的不稳定性。测量阶段获取的系统指标和功耗测量值被视为系统在稳定状态下的代表性值。具体测量流程如下：
1. 预测量步骤（阶段 4）：框架使用校准后的事务率启动工作负载组合中的所有工作负载，使系统稳定并减轻预热效应。
2. 测量阶段（阶段 5）：负载驱动程序以稳定的事务率运行系统。
3. 后测量阶段（阶段 6）：出于技术原因，负载驱动程序继续运行工作负载组合一小段时间，然后停止所有工作