Understanding and managing performance and energy consumption of applications with design space exploration

De nombreux paramètres liés à l’architecture affectent l’exécution d’une application : nombre de threads, placement des threads, placement des données, prefetchers, fréquence des coeurs et de la mémoire, SIMD, utilisation des différents niveaux de parallélisme, précision... Ils peuvent contribuer à améliorer les performances et diminuer la consommation énergétique, mais de mauvais choix de paramètres peuvent aussi avoir l’effet inverse. Énumérer et évaluer toutes les combinaisons possibles de ces paramètres devient vite infaisable. Par exemple, les développements matériels récents ont favorisé les unités de calcul SIMD (Single Instruction Multiple Data) qui permettent d’augmenter considérablement le nombre d’opérations flottantes par seconde (FLOPS). Cependant, la diversité et la complexité des micro-architectures et des jeux d’instructions SIMD rend leur adoption difficile dans les applications de simulation métier. Les transformations de codes requises sont coûteuses sans garantie d’amélioration des performances. La même incertitude affecte les autres choix de paramètres et leurs combinaisons. Nous présentons le framework CORHPEX (COmpiler, Runtime and Hardware Parameter EXplorer) qui permet d’effectuer des explorations d’espaces de paramètres (DSE) sur des applications afin de guider le choix des paramètres en modélisant leurs temps d’exécution et consommation énergétique.