10、并行应用的能源 - 性能权衡及时间相关模型翻译框架

并行应用的能源 - 性能权衡及时间相关模型翻译框架

在并行软件应用的开发和部署中，能源消耗与性能之间的权衡一直是一个关键问题。同时，在时间相关的形式化模型领域，不同模型之间的转换以及如何保留重要的逻辑性质也备受关注。

并行应用的能源 - 性能权衡

1. 能源效率与处理器数量
   • 对于并行应用，存在一个与顺序工作分数 (f) 相关的性能 - 能源效率指标 (PE+)。当 (f = 0.1) 时，随着处理器数量 (N) 的变化，(PE+) 会发生改变。例如，当 (N) 从 14 增加到 20 时，(PE+) 从 3.9044 下降到 3.795571。如果系统目标是优化 (PE+)，那么 (N = 14) 可以被认为是一个理想的系统运行点。
   • 这表明在选择处理器数量时，需要综合考虑能源效率和性能，并非处理器数量越多越好。
2. 能源预算对加速比的影响
   • 当设定能源预算 (Pb = 2) 时，加速比 (S(N)) 会受到影响。在开始阶段，施加能源预算后的 (S(N)+Pb) 曲线与 (S(N)+) 曲线相同，但当 (N) 增大时，与 (S(N)+) 对应的能源因子下限达到指定的 (Pb = 2)，此时无法再使用更多处理器来运行应用，(S(N)+) 稳定在 7.29。
   • 能源预算和顺序工作分数 (f) 对加速比上限 (S(N)+Pb) 有显著影响。对于较小的 (f) 值（如 (f = 0.1)），当能源预算从 1 增加到 2 时，(S(N)+Pb) 有 729% 的提升；