Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості (Mar 2023)
ОЦІНЮВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ВИТРАТ У ПРОЦЕСІ ВИКОРИСТАННЯ МОБІЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ ДЛЯ ХМАРНИХ ОБЧИСЛЕНЬ
Abstract
Сучасні обчислювальні задачі потребують зростання обчислювальних потужностей. Це викликає необхідність створення та виробництва нового обладнання для хмарних обчислень. Одночасно з цим кількість персональних мобільних пристроїв уже вимірюється мільярдами, і навіть часткове їх залучення могло б зменшити вимоги до виробництва. Крім того, мобільне апаратне забезпечення є більш енергоефективним, що сприяє значному заощадженню енергії. У статті досліджено питання якісної та кількісної оцінки ефективності використання мобільних пристроїв для обчислень порівняно з традиційними стаціонарними рішеннями. Мета роботи – обґрунтувати таку гіпотезу: обчислення в хмарі на основі мобільних пристроїв суттєво зменшує використання енергії, ніж обчислення на стаціонарному обладнанні. Для цього показано, що обчислення на мобільному графічному процесорі є більш енергетично ефективним, ніж обчислення на стаціонарному процесорі. Для визначення якісної переваги проаналізовано публічні джерела та бенчмарки. На основі досліджених даних обчислено показники ефективності для різноманітних мобільних і стаціонарних графічних процесорів. Аргументовано, що здебільшого мобільні рішення витрачають суттєво менше енергії порівняно з стаціонарними рішеннями. Для обчислення кількісної переваги проведено експеримент на основі двох платформ: мобільної та стаціонарної. Одну й ту саму обчислювальну задачу було реалізовано за допомогою Apple Metal та NVidia CUDA. На основі цієї задачі обчислено показники енергетичної ефективності мобільного й стаціонарного графічного професора. За результатами дослідження визначено суттєву перевагу мобільного графічного процесора в перерахунку на енергетичну ефективність. Цей результат є релевантним, оскільки платформи вийшли в один рік із різницею у кілька місяців, отже, їх можна вважати ровесницями одна одній. Надані підходи не враховують споживання всіх інших частин системи, крім графічних процесорів. Це означає, що споживання материнської плати, блоку живлення тощо можуть схилити перевагу на користь мобільного процесора ще більше. Але для розподілених обчислень дуже важливим є мережне з’єднання, що може споживати суттєву кількість енергії на мобільному пристрої. Подальші дослідження стосуватимуться більш всеосяжного обліку споживання енергії різними підсистемами комп’ютера.
Keywords
