The Forgotten ‘Uncore’: On the Energy-Efficiency of Heterogeneous Cores

The Forgotten ‘Uncore’: On the Energy-Efficiency of Heterogeneous Cores

Vishal Gupta∗ Karsten Schwan∗ 

Georgia Tech  Intel Labs  Intel Corporation

Abstract

HMP?

Heterogeneous multicore processors (HMPs)는 서로 다른 성능과 소모특성을 가진 코어로 구성되어  symmetric 멀티코어 보다 높은 에너지 효율을 가지는 것을 목적으로 한다. 

기존연구와의 차별성?

본 논문은 HMP의 에너지 효율의 기회와 한계를 조사했다. 기존의 연구는 서버에 집중되어 있지만 본 연구는 사용자 end-user devices의 workload에 집중했다. 

본 논문의 기여도 ? 

더 나아가 코어의 에너지 뿐만아니라 'un-core'라고 불리우는 코어들이 공유하는 서브 시스템의 에너지 도한 고려한다. 이는 현대 플랫폼의 Soc 파워에 중요성이 증가하고 있다. (soc에서 ub-core가 차지하는 파워 소비량)

결과?

실험은 유저 애플리케이션과 모바일 디바이스에서의 시나리오 그리고 특별한 testbed를 hetrerogeneous core에서 구성하였다. 이결과 Unocore를 주목해야하는 필요성과 이기종 core의 효율성 향상을 위한 uncore의 확장에 대한 필요성을 알게 되었다. 

Introduction

 에너지 효율성을 서버와 모바일 디바이스에서 남아있는 중요한 문제이다. 높은 성능을 보장하면서 에너지 효율성을 극대화 해야한다. 칩 밴더들은 heterogeneous multicore processors(HMPs)를 적용하고 있다. 

HMPs는 서로 다른 서로다른 애플리케이션 다양한 workload들을 적절한 코어에서 동작하게 한다. [3,5,6,7] 예를 들어 애플리케이션들이 별다른 결과를 만들고 있지않다(I/O나 유저입력을 기다리는경우)는 저전력의 small core에서 동작하게 한다. 반면 계산 중심의 애플리케이션이나 작업은 (비디오작업 브라우저 동영상)은 고성능의 big core에 할당한다. 

기본의 HMPs 연구는 core의 파워에 집중되어 있다. 하지만 현대의 멀티코어 프로세서는 ubcore를 가지고 있다. last level cache, integrated memory controllers등등 그래서 ubcore는 soc전체 소비전력에 중요한 요소가 되었다. [8]

This paper investigates the importance of uncore power on the energy-efficiency of heterogeneous multicore platforms.

Results demonstrate that heterogeneouscore architectures can provide significant performance improvements while also lowering energy consumptionfor a diverse set of applications when compared to homogeneous processor configurations. They also demonstrate that potential savings are strongly affected by the ‘uncore’ contribution, which motivates the need for uncore-awareness in managing heterogeneous multicore platforms and a scalable uncore design to completely realize the intended gains.

https://c59951.ssl.cf2.rackcdn.com/atc12/gupta.mp4