嵌入式系統的低能耗軟體設計方法與技術研究

《嵌入式系統的低能耗軟體設計方法與技術研究》是依託四川大學，由郭兵擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：嵌入式系統的低能耗軟體設計方法與技術研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：郭兵
• 依託單位：四川大學

項目摘要

在目前全球ICT領域倡導“低碳節能”的背景下，隨著“後PC”時代的來臨，嵌入式系統的多樣化功能、高性能套用和可用性服務等要求對低能耗研究提出新的挑戰。傳統低能耗硬體設計方法難以滿足上述需求，而軟體作為硬體的消費者和管理者，對系統能耗的產生和管理起到至關重要的作用，低能耗軟體設計方法是一種可能的解決途徑。因此，本項目以嵌入式系統的低能耗為目標，從靜態設計和動態設計兩方面，探索能量優先的任務運行模式、系統資源的自適應軟體節能配置策略、高效可定製化的軟體體系結構、能量感知的編程模式和低能耗軟體的演化與控制等關鍵技術，建立低能耗軟體的設計理論和方法體系，實現嵌入式系統能量資源的最優套用適應性分配與使用，有效提高系統的能效比。最後，進一步探討能耗與高性能、可用性等多指標間關係及綜合評價方法，並集成研究成果開展實例套用與驗證工作，促進綠色軟體工程等交叉學科研究不斷發展，研究成果具有廣泛的套用前景。

結題摘要

在目前全球ICT領域倡導“低碳節能”的背景下，隨著“後PC”時代的來臨，嵌入式系統的多樣化功能、高性能套用和可用性服務等要求對低能耗技術研究提出新的挑戰。由於摩爾定律逐步失效，傳統低能耗硬體設計方法遇到發展瓶頸，而軟體作為硬體的消費者和管理者，對系統能耗的產生和管理起到至關重要的作用，低能耗軟體設計方法成為一種主要的解決途徑。 因此，本項目以嵌入式系統的低能耗為目標，從靜態設計和動態設計兩方面，在能量優先的任務運行模式、系統資源的自適應軟體節能配置策略、高效可定製化的軟體體系結構、能量感知的編程模式、低能耗軟體的演化與控制、多指標的綜合測評方法以及實例套用與驗證研究等方面取得預期成果，實現多核處理器的低功耗體系結構、多核任務可調度性分析方法、GPU核低功耗體系結構、GPU核低能耗調度方法、基於核心調度方法減少GPU能耗、基於Crenel-Interval的動態能耗管理策略、節省能耗的數據廣播機制、面向OLED智慧型設備的圖像高能效方法、基於複雜網路的軟體體系結構級能耗建模方法、移動雲計算環境下套用的多站點劃分節能方法、面向多處理器實時系統可調度分析的UPPAAL模板、智慧型移動終端計算遷移、開源移動軟體演化的實證研究、基於統計模型檢測的RT-DVS算法的評估方法、基於約束路由的綠色虛擬拓撲設計方法、Android智慧型手機應用程式的能耗分析與建模等關鍵技術，建立低能耗軟體的設計理論和方法體系，完成嵌入式系統能量資源的最優套用適應性分配與使用，有效提高系統的能效比。 最後，進一步探討能耗與高性能、可用性等多指標間關係及綜合評價方法，並集成研究成果在智慧型手機、路由器等設備上開展實例套用與驗證工作，促進綠色軟體工程等交叉學科研究不斷發展，研究成果具有廣泛的套用前景。