22、节能算法综述

节能算法综述

在当今科技飞速发展的时代，能源消耗成为了一个备受关注的问题。对于电子系统和处理器而言，如何在保证性能的前提下，尽可能地降低能源消耗，是研究人员们一直努力探索的方向。本文将介绍一些节能算法，包括多状态系统的动态电源管理、动态速度缩放等方面的内容。

多状态系统的动态电源管理

在具有多个节能状态的系统中，动态电源管理算法旨在根据系统的空闲时间来选择合适的节能状态，以降低能源消耗。

• Lower - Envelope算法 ：该算法是一种确定性在线算法，具有2 - 竞争性，这是确定性在线算法所能达到的最小竞争比。其核心思想是通过比较不同状态的函数，选择处于下包络的状态，将不在下包络的状态丢弃。
• ALG - P(ℓ)算法 ：Irani等人研究了空闲时间长度由概率分布Q生成的情况，并确定了在线策略从状态si - 1转移到状态si的时间ti。ALG - P(ℓ)算法在这些转移时间进行状态切换，对于任何固定的概率分布Q，其期望能耗最多是期望最优能耗的$\frac{e}{e - 1}$倍。
• 广义多状态系统算法 ：Augustine等人研究了状态转移能量可以取任意值的广义多状态系统。他们证明了Lower - Envelope算法可以进行推广，推广后的算法竞争比为$3 + 2\sqrt{2} \approx 5.8$，且对于特定系统可以获得更好的界。此外，他们还设计了一种策略，对于给定系统S，能达到竞争比$c^ + \epsilon$（$\epsilon > 0$），其中$c^ $是系统S的