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Green: A Framework for Supporting energy-conscious programming using Controlled Approximation 10

Green: A Framework for Supporting Energy-Conscious Programmi...

引用

ACM SIGPLAN Conference on programming Language Design and Implementation

作者： Baek, Woongki Chilimbi, Trishul M. Stanford Univ Comp Syst Lab Stanford CA 94305 USA Microsoft Res Redmond WA 98052 USA

ISBN: (纸本)9781450300193

energy-efficient computing is important in several systems ranging from embedded devices to large scale data centers. Several application domains offer the opportunity to tradeoff quality of service/solution (QoS) for improvements in performance and reduction in energy consumption. Programmers sometimes take advantage of such opportunities, albeit in an ad-hoc manner and often without providing any QoS guarantees. We propose a system called Green that provides a simple and flexible framework that allows programmers to take advantage of such approximation opportunities in a systematic manner while providing statistical QoS guarantees. Green enables programmers to approximate expensive functions and loops and operates in two phases. In the calibration phase, it builds a model of the QoS loss produced by the approximation. This model is used in the operational phase to make approximation decisions based on the QoS constraints specified by the programmer. The operational phase also includes an adaptation function that occasionally monitors the runtime behavior and changes the approximation decisions and QoS model to provide strong statistical QoS guarantees. To evaluate the effectiveness of Green, we implemented our system and language extensions using the Phoenix compiler framework. Our experiments using benchmarks from domains such as graphics, machine learning, signal processing, and finance, and an in-production, real-world web search engine, indicate that Green can produce significant improvements in performance and energy consumption with small and controlled QoS degradation.

关键词： Performance Measurement Languages Designs energy-conscious programming Controlled Approximation

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