虽然异构计算系统的应用可以加快神经网络参数的处理,但系统功耗也随之剧增。良好的功耗预测方法是异构系统优化功耗和处理多类型工作负载的基础,基于此,通过改进多层感知机-注意力模型,提出一种面向CPU/GPU异构计算系统多类型工作负载...虽然异构计算系统的应用可以加快神经网络参数的处理,但系统功耗也随之剧增。良好的功耗预测方法是异构系统优化功耗和处理多类型工作负载的基础,基于此,通过改进多层感知机-注意力模型,提出一种面向CPU/GPU异构计算系统多类型工作负载的功耗预测算法。首先,考虑服务器功耗与系统特征,建立一种基于特征的工作负载功耗模型;其次,针对现有的功耗预测算法不能解决系统特征与系统功耗之间的长程依赖的问题,提出一种改进的基于多层感知机-注意力模型的功耗预测算法Prophet,该算法改进多层感知机实现各个时刻的系统特征的提取,并使用注意力机制综合这些特征,从而有效解决系统特征与系统功耗之间的长程依赖问题;最后,在实际系统中开展相关实验,将所提算法分别与MLSTM_PM(Power consumption Model based on Multi-layer Long Short-Term Memory)和ENN_PM(Power consumption Model based on Elman Neural Network)等功耗预测算法对比。实验结果表明,Prophet具有较高的预测精准性,与MLSTM_PM算法相比,在工作负载blk、memtest和busspd上将平均相对误差(MRE)分别降低了1.22、1.01和0.93个百分点,并且具有较低的复杂度,表明了所提算法的有效性及可行性。展开更多
功耗攻击是一种通过统计电路的功耗信息得到敏感数据信息的攻击手段。作为电路的重要组成单元,触发器的抗功耗攻击水平与电路的安全性能息息相关,为此提出一种抗功耗攻击型触发器。通过引入“预充电-求值-放电”三阶段逻辑,提出了改进...功耗攻击是一种通过统计电路的功耗信息得到敏感数据信息的攻击手段。作为电路的重要组成单元,触发器的抗功耗攻击水平与电路的安全性能息息相关,为此提出一种抗功耗攻击型触发器。通过引入“预充电-求值-放电”三阶段逻辑,提出了改进型的三阶段动态电流模式逻辑D触发器(improved three-phase dynamic current mode logic-based D flip-flop,TDyCML_FF),避免了因负载电容不均衡引起的电路功耗不恒定等安全问题。同时对三阶段逻辑结构进行了改进,由电路内部节点信号生成放电信号,从而避免通过减缓时钟频率或消除放电信号对其进行攻击,提高了电路的抗功耗攻击性能。通过Hspice仿真实验,并引入归一化能量偏差(NED)和归一化标准偏差(NSD)2个量化参数,将TDyCML_FF感应放大逻辑触发器(SABL_FF)、三阶段双轨预充电逻辑触发器(TDPL_FF)等抗功耗攻击型触发器进行了对比,证明TDyCML_FF具有较高的抗功耗攻击性能。展开更多
文摘虽然异构计算系统的应用可以加快神经网络参数的处理,但系统功耗也随之剧增。良好的功耗预测方法是异构系统优化功耗和处理多类型工作负载的基础,基于此,通过改进多层感知机-注意力模型,提出一种面向CPU/GPU异构计算系统多类型工作负载的功耗预测算法。首先,考虑服务器功耗与系统特征,建立一种基于特征的工作负载功耗模型;其次,针对现有的功耗预测算法不能解决系统特征与系统功耗之间的长程依赖的问题,提出一种改进的基于多层感知机-注意力模型的功耗预测算法Prophet,该算法改进多层感知机实现各个时刻的系统特征的提取,并使用注意力机制综合这些特征,从而有效解决系统特征与系统功耗之间的长程依赖问题;最后,在实际系统中开展相关实验,将所提算法分别与MLSTM_PM(Power consumption Model based on Multi-layer Long Short-Term Memory)和ENN_PM(Power consumption Model based on Elman Neural Network)等功耗预测算法对比。实验结果表明,Prophet具有较高的预测精准性,与MLSTM_PM算法相比,在工作负载blk、memtest和busspd上将平均相对误差(MRE)分别降低了1.22、1.01和0.93个百分点,并且具有较低的复杂度,表明了所提算法的有效性及可行性。
文摘功耗攻击是一种通过统计电路的功耗信息得到敏感数据信息的攻击手段。作为电路的重要组成单元,触发器的抗功耗攻击水平与电路的安全性能息息相关,为此提出一种抗功耗攻击型触发器。通过引入“预充电-求值-放电”三阶段逻辑,提出了改进型的三阶段动态电流模式逻辑D触发器(improved three-phase dynamic current mode logic-based D flip-flop,TDyCML_FF),避免了因负载电容不均衡引起的电路功耗不恒定等安全问题。同时对三阶段逻辑结构进行了改进,由电路内部节点信号生成放电信号,从而避免通过减缓时钟频率或消除放电信号对其进行攻击,提高了电路的抗功耗攻击性能。通过Hspice仿真实验,并引入归一化能量偏差(NED)和归一化标准偏差(NSD)2个量化参数,将TDyCML_FF感应放大逻辑触发器(SABL_FF)、三阶段双轨预充电逻辑触发器(TDPL_FF)等抗功耗攻击型触发器进行了对比,证明TDyCML_FF具有较高的抗功耗攻击性能。
