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导言 1

第一章 绪论 5

1.1 引言 5

1.2 GPU通用计算关键问题 6

1.3 大数据处理 21

1.4 处理器能耗研究 23

1.5 集群能耗研究 27

1.6 可靠性与容错计算 30

第二章 基于指令层的功耗预测模型 33

2.1 相关工作 34

2.2 研究背景 34

2.3 功耗预测模型 39

2.4 实验及分析 47

2.5 小结 49

第三章 静态功耗预测模型研究 50

3.1 相关工作 50

3.2 切片功耗模型 53

3.3 程序功耗预测模型 59

3.4 实验分析 66

3.5 小结 69

第四章 单GPU节点的能耗优化 71

4.1 持续计算 71

4.2 模型 73

4.3 并行调度策略 75

4.4 实验及分析 80

4.5 复杂网络聚类 82

4.6 计算可靠性 90

4.7 小结 95

第五章 GPU集群能耗优化的控制模型 97

5.1 研究背景 99

5.2 相关模型 101

5.3 GPU能耗优化控制 102

5.4 大规模数据流 110

5.5 实验分析 117

5.6 小结 124

第六章 感知可靠性的GPU集群能耗优化控制 125

6.1 研究动机 125

6.2 量化模型 126

6.3 极大熵函数法 128

6.4 模型预测控制 130

6.5 实验分析 135

6.6 讨论 141

6.7 小结 142

第七章 结语 143

7.1 研究总结 143

7.2 研究局限性 144

7.3 研究展望 145

参考文献 146

后记 165