能量自适应动态可重构片上系统层次化模型及控制算法研究

本课题针对能量获取技术易受环境影响而发生未知变化的特点，力求通过研究一种新型的可重构计算模型，探索动态调节片上系统能量和处理能力之间平衡关系的新型计算模式，寻找片上系统自适应不同环境条件下多种能量来源发生未知变化的方法。本项目的主要技术路线是系统根据能量预算与任务对计算能力的需求，采用动态重构的方法自动调整片上系统功耗，以适应不同的能量供应状态。研究主要涉及Tile功耗动态调节、动态供电网络模型与能量空间分布控制方法、系统整体架构与层次化建模方法、基于能量预算与任务调度能量自适应算法等方面。研究摒弃了传统以固定计算能力为前提的低功耗设计思路，通过动态调节片上系统能量和计算能力的平衡关系在不同的能量状态下获得较高能量利用率。本课题对推进能量获取技术的发展具有较大的作用，具有很高的科研价值。

本课题主要研究在片上系统总功耗受限的前提下，如何通过多种有效的技术手段优化片上系统的能效，使其在保证可靠性的前提下以尽可能高的性能工作。在本项目执行期间，课题组在项目经费的支持下完成了大量研究工作。所取得研究成果在IEEE Transaction on Computers(CCF 推荐 计算机系统结构A类期刊)，FCCM（可重构计算领域顶级会议）等高水平期刊、会议上供发表了10余篇相关论文。本项目主要在以下几个方面取得了一些进展：.（1）分别研发了ESYNet、ESYMapping和ESY-Heterogeneous三套仿真工具，为课题组后续继续从事相关领域的研究打下了基础，将为世界范围内从事相关研究的学者提供研究助力。.（2）从系统级能效优化的角度开展了一些研究，提出一系列优化方法，通过软硬件结合的方法提升了系统的整体能效。.（3）从算法设计及实现层面对能效优化展开了一定研究，并提出了一系列应用驱动的能效优化方法.（4）为解决因优化系统能效而造成的系统可靠性问题，先后提出了多个面向众核片上系统的可靠性优化方法，从而保证在优化系统能效的同时系统能稳定可靠的运行。