Un estudio empírico preliminar sobre la eficiencia energética de la multiplicación de matrices
Autores: Jammal, Fares; Aljabri, Naif; Al-Hashimi, Muhammad; Saleh, Mostafa; Abulnaja, Osama
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un estudio empírico preliminar sobre la eficiencia energética de la multiplicación de matrices
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Multiplicación de matrices
Eficiencia energética
Algoritmos
Fallos de caché
Costo energético
Memoria
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La multiplicación de matrices es ubicua en aplicaciones de alto rendimiento. Será una parte significativa de las cargas de trabajo a escala exa donde la potencia es una gran preocupación. Este trabajo estudió experimentalmente la eficiencia energética de tres algoritmos de multiplicación de matrices: el basado en definiciones, el de divide y vencerás de Strassen y un divide y vencerás optimizado. El estudio utilizó reguladores de voltaje integrados en el chip para medir la potencia. Las interacciones con la memoria, principalmente los fallos de caché, fueron investigadas a fondo. El resultado principal fue que el algoritmo de divide y vencerás optimizado, que es el más eficiente en tiempo, también fue el más eficiente en potencia, pero solo para casos que caben en la caché. Consumió drásticamente menos energía en general que los otros dos métodos, independientemente de su ubicación en la memoria. Para tamaños de matrices que causaron un desbordamiento en la memoria principal, el algoritmo basado en definiciones consume menos potencia que los de divide y vencerás a un alto costo total de energía. Los hallazgos de este estudio pueden ser de interés cuando reducir el uso de potencia es más vital que correr durante el menor tiempo posible o con la menor cantidad de energía.
Descripción
La multiplicación de matrices es ubicua en aplicaciones de alto rendimiento. Será una parte significativa de las cargas de trabajo a escala exa donde la potencia es una gran preocupación. Este trabajo estudió experimentalmente la eficiencia energética de tres algoritmos de multiplicación de matrices: el basado en definiciones, el de divide y vencerás de Strassen y un divide y vencerás optimizado. El estudio utilizó reguladores de voltaje integrados en el chip para medir la potencia. Las interacciones con la memoria, principalmente los fallos de caché, fueron investigadas a fondo. El resultado principal fue que el algoritmo de divide y vencerás optimizado, que es el más eficiente en tiempo, también fue el más eficiente en potencia, pero solo para casos que caben en la caché. Consumió drásticamente menos energía en general que los otros dos métodos, independientemente de su ubicación en la memoria. Para tamaños de matrices que causaron un desbordamiento en la memoria principal, el algoritmo basado en definiciones consume menos potencia que los de divide y vencerás a un alto costo total de energía. Los hallazgos de este estudio pueden ser de interés cuando reducir el uso de potencia es más vital que correr durante el menor tiempo posible o con la menor cantidad de energía.