Μεθοδολογία εξαγωγής αξιόπιστων δεδομένων ενέργειας σε επίπεδο basic block

Μπούρας, Δημήτριος Σταμάτιος; Bouras, Dimitrios Stamatios

dc.contributor.author	Μπούρας, Δημήτριος Σταμάτιος	el
dc.contributor.author	Bouras, Dimitrios Stamatios	en
dc.date.accessioned	2023-04-07T09:15:59Z
dc.date.available	2023-04-07T09:15:59Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57518
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25215
dc.rights	Default License
dc.subject	LLVM	en
dc.subject	Intel RAPL	en
dc.subject	Intel Perf	en
dc.subject	Energy dataset	en
dc.subject	Energy prediction	en
dc.title	Μεθοδολογία εξαγωγής αξιόπιστων δεδομένων ενέργειας σε επίπεδο basic block	el
dc.title	Methodology of extraction of reliable energy data on a basic block level	en
dc.contributor.department	Εργαστήριο Μικρουπολογιστών και Ψηφιακών Συστημάτων - Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πληροφορική	el
heal.classification	Λογισμικό	el
heal.classification	Ενέργεια λογισμικού	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-02-21
heal.abstract	Η ενεργειακή κατανάλωση είναι μια αναδυόμενη ανησυχία σε πολλούς κλάδους και τομείς της πληροφορικής, για λόγους ενεργειακού χρηματικού κόστους , απαγωγής θερμότητας , διάρκειας ζωής μπταρίας και περιβαλλοντικών ανησυχιών. Προηγουμένως, η κατανάλωση ενέργειας σχετιζόταν κυρίως με το υλικό υπό χρήση , ωστόσο το λογισμικό είναι στην πράξη εξίσου σημαντικό με το υλικό πάνω στο οποίο εκτελείται. Ο τελικός στόχος αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να βοηθήσει τους προγραμματιστές και γενικά τους επιστήμονες της πληροφορικής, να καταλάβουν και να σκεφτούν ενεργά για την υλοποίηση “πράσινου λογισμικόυ” στην δουλειά τους, με στόχο την μείωση της κατανάλωσης ενέργειας του λογισμικού τους και την παραγωγή ενεργειακά αποδοτικών προϊόντων. Βασικό προαπαιτούμενο για την ενεργειακή αποδοτικότητα είναι η εκτίμηση ενέργειας Για να το επιτύχουμε αυτό, ξεκινάμε με την παραγωγή ενός αξιόπιστου dataset ενέργειας, το οποίο στην συνέχεια θα αποτελέσει την βάση για την δημιουργία ενος μοντέλου πρόβλεψης ενέργειας. Το πρώτο βήμα για την παραγωγή ενός dataset ενέργειας σε επίπεδο basic block είναι η μέτρηση της ενέργειας ενός πολύ μεγαλύτερου κομματιού κώδικα και ο διαμοιρασμός αυτού του συνόλου με δίκαιο τρόπο σε κάθε basic block. Για τους σκοπούς αυτής της διπλωματικής εργασίας, αρχικός κώδικας C χρησιμοποιείται για την δημιουργία εκτελέσιμων, των οποίων η ενέργεια μετριέται μέσω μετρητών ενεργείας της τεχνολογίας Intel RAPL, ενώ ταυτόχρονα αποθηκεύεται το ίχνος εκτέλεσης του εκτελέσιμου. Χρησιμοποιώντας τις υπολογισμένες τιμές ενέργειας και χωρίζοντας το ίχνος σε basic blocks, χρησιμοποιούνται στατιστικές μέθοδοι για να διαμοιραστεί δίκαια η ενεργεία σε όλα τα basic blocks. Tο παραγόμενο dataset είναι αντιπροσωπευτικό όχι μόνο για C κώδικα αλλά και για άλλες γλώσσες προγραμματισμού. Το τελικό dataset αποτελείται απο 3828 μοναδικά basic blocks, τα οποία προκύπτουν απο 24 διαφορετικά benchmarks προγραμμάτων C . Το μέσο σφάλμα για όλο το dataset ανέρχεται στο 2.63%. Αυτά τα αποτελέσματα είναι συγκρίσιμα με τo πιο μοντέρνο αυτήν την στιγμή στο χώρο ALEA , με την δική μας δουλειά να είναι και open source.	el
heal.abstract	Energy consumption is an emerging concern in multiple domains and fields of informatics, due to the monetary energy cost, the heat dissipation, the battery life of devices and environmental concerns. Formerly, the energy consumption was mainly related to the used hardware, however, the running software is in fact as important as hardware, since it controls the behaviour of the hardware. The ultimate goal of this thesis is to help developers and practitioners understand and actively think about green software design in their work, in order to reduce the energy consumption of their software and deliver energy efficient products. A prerequisite to energy efficiency though is energy estimation. To achieve this, we start with producing a reliable dataset that will then be used to create a energy predicting model. The first step to producing an energy dataset on a basic block level is measuring the energy of a larger isolated software process and then distributing the energy on each basic block. For the purposes of this dissertation thesis C source code executables will be used and the energy of the binaries will be measured, through Intel RAPL energy counters, while the assembly execution traces are stored in parallel. Using the calculated values and by splitting the code trace into energy blocks, using statistical methods the energy will be distributed fairly to each basic block. The produced dataset is actually very representative not only of C code but of any High level programming language and is made of 3828 unique basic blocks which are derived from 24 different benchmarks of C code. The average error for the totality of the dataset is equal to 2.63%. These results are comparable with the state of the art, ALEA , with the added benefit of being open source.	en
heal.advisorName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τσανάκας, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Ξύδης, Σωτήριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Μικροϋπολογιστών και Ψηφιακών Συστημάτων VLSI	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	80 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false