Reducción del Consumo de Potencia en las R.I.
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GAP Reducción del Consumo de Potencia en las R.I. JACCA Jornada de Arquitecturas para el Cálculo y Comunicaciones Avanzadas Valencia, 27 de Febrero 2004
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Reducción del Consumo de Potencia en las R.I. JACCA Jornada de Arquitecturas para el Cálculo y Comunicaciones Avanzadas. Valencia, 27 de Febrero 2004. Índice Presentación. Motivación Trabajos previos Nuestra Propuesta Grupo de trabajo. RED DE INTERCONEXIÓN. Motivación. - PowerPoint PPT Presentation
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GAP
Reducción del Consumo de Potencia en las R.I.
JACCA Jornada de Arquitecturas para el Cálculo y Comunicaciones Avanzadas
Valencia, 27 de Febrero 2004
GAP Índice Presentación
Motivación Trabajos previos Nuestra Propuesta Grupo de trabajo
RED DE INTERCONEXIÓN
GAP Motivación
Cada vez se está generalizando más el uso de computadores
masivamente paralelos.
El elevado consumo de potencia está siendo un problema.
Ejemplo: 1En el área de Nueva York se prevé incrementar el
consumo de potencia en un 25% motivado por los nuevos
centros de datos.
El consumo elevado de potencia implica serios inconvenientes: Coste económico de la energía.
Complicados sistemas de refrigeración.
Aumento de la probabilidad de fallo.
1The New York Times: http:// www.internetweek.com/story/INW20010427S0010
GAP Motivación Nuestro interés se centra en el consumo de potencia en las R.I.
Algunos datos:
El router y los enlaces del microprocesador Alpha 21364 consumen un 20% del total de potencia (23 W del total de 125 W). De este consumo, el 58% de la potencia es consumida por la circuitería de los enlaces.
El switch IBM InfiniBand 8-port 12X consume unos 31 W, de los
cuales más del 65 % (20 W) lo consumen los enlaces.
En el servidor blade Mellanox los routers y enlaces presentan
un consumo equivalente al del procesador (15 W) y es
equivalente al 37% del total.
GAP Trabajos Previos
1DVS: Dynamic Voltage Scalling. Ajustar el voltaje y frecuencia
de los enlaces al mínimo que garantice un funcionamiento
correcto.
2History-based DVS. Con información sobre la utilización de la
red predice el tráfico y ajusta el voltaje y frecuencia de los
enlaces.
3DPM: Dynamic Power Management. Apagado selectivo de los
enlaces cuando presentan una baja utilización.
1J.Kim et al., Adaptive supply serial links with sub-1V operation and per-pin clock recovery. Int Solid-State Circuits Conf. 2002
2 L.Shang et al., Dynamic Voltage Scaling with Links for Power Optimization of Interconnection Networks, HPCA 2003
3 V. Soteriou et al., Dynamic Voltage Power Management for Power Optimization of Interconnection Networks Using ON/OFF links, Hot Interconnects 2003
GAP Nuestra Propuesta
DALW: Dynamically Adjusting Link Width
Medir el tráfico en la red.
Reducir el ancho de los canales cuando el tráfico es bajo.
Ventajas: Los enlaces nunca se desconectan totalmente. Se puede utilizar el mismo algoritmo de encaminamiento. Se pueden ajustar distintos anchos de banda con lo cual se
obtienen distintos grados de ahorro de potencia.
Inconveniente: Aumento de la latencia con baja carga
GAP
Existen switches que pueden configurarse Con muchos canales / serie Con menos canales / anchos
(poniendo en paralelo varios canales serie)
Nuestra Propuesta
GAP
Enlace conectado
Enlace con desconexión
Añadir la lógica de conexión/desconexión
de los canales serie
Nuestra Propuesta
GAP Nuestra Propuesta Aspectos a evaluar:
Estimación descentralizada del nivel de tráfico presente en la red: Baja, Media y Alta carga.
Función de selección con prioridad a links de mayor ancho de banda (ancho del canal y grado de multiplexación del c.v.)
Umbrales para el reducción/incremento del ancho de banda (uoff, uon).
Valores para reducción del ancho del canal: 100%, 50% y 25%. Tiempo necesario para reducir/incrementar el ancho de un canal
(Toff, Ton).
Intervalo de comprobación del estado de la red.
GAP Nuestra Propuesta
Aspectos a evaluar (cont.):
Eficacia del mecanismo: Consumo vs tráfico para:
Carga estática.
Carga dinámica.
GAP Nuestra Propuesta
Carga estática, dist. Uniforme. Toro 2-D
GAP Grupo de trabajo
José Duato ([email protected])
Pedro López ([email protected])
Vicente Santonja ([email protected])
Juan Miguel Martínez ([email protected])
Marina Alonso ([email protected])
GAPCarga dinámica. Toro 3-D
