Equilibrage de charge (Load balancing) dans les MPSoCs Présenté Le : 02 Décembre 2013 Par : A. AROUI Encadreur : A.E. BENYAMINA 01/12/2013 1
Problématique Comportement dynamique des applications et la variation de ressources de système durant l exécution nécessitent Stratégies de mapping dynamique qui Prennent en considération l équilibrage de charge dans les MPSoC L exposé Précédent : Equilibrage de charge (Approches, Politiques, difficultés ) 01/12/2013 2
Travaux Connexes 01/12/2013 3
Article 01 : Task Model suitable for Dynamic Load Balancing (DLB) of real time application in NoC based MPSoC Modèle d application (taches) convenable pour DLB des applications temps réel dans les MPSoC based NoC Mapping initial statique Services exécutés par un RTOS pour le mapping dynamique Approche de migration distribuée Manager de migration local Process de contrôle de communication Choix de process à migrer : Random Algorithme de recherche : Nearest Neigbor 01/12/2013 4
Article 02 : Workload balancing schedule with adaptive architecture of MPSoC for fault tolerance Architecture MPSoC à base de bus Stratégie de LB statique supporte la panne d un seul processeur (Non migration) Mapping à base de contraintes (la charge) [2] Bus-based adaptive architecture for MPSoC 01/12/2013 5
Article 03 : An improved genetic algo for Load Balancing in multiprocessors Systems Approche statique Mapping à base de AG amélioré Placements sont évalués par une autre fonction fitness afin de garantir la bonne distribution de la charge sur les processeurs du system 01/12/2013 6
Article 04 : Observation on using genetic algo for dynamic load balancing Approche à base de AG pour un LB dynamique Scheduling à base de Sliding window technique Approche dynamique centralisée LB est lancée à chaque détection de fin d exécution d une tache sur un Processeur 01/12/2013 7
Article 05 : Real Time periodic task sheduling considering load balancing in multiprocesseurs system environnement Approche d ordonnancement des applications temps réel considérant l équilibrage de charge Equilibrage de charge statique approche hybride: - Centralisée pour l assignation des taches sur Processeurs (List). - Distribuée pour l ordonnancement et l équilibrage de charge (EDF+ contrainte sur la charge) 01/12/2013 8
Article 06: Dynamic load balancing on triplet based-hierarchical interconnexion architecture Architecture hiérarchique à base d interconnexion en triplet [6]The level-1 THIA Iterated Function System (IFS) IFS {F1, F2, F3} [6] The construction of level-k THIA 01/12/2013 9
Article 06 : Suite Approche à un contrôle distribué: - Métrique composée (Temp exec, Mémoire, File d attente). - Recherche de receveur : Par niveau - Process à migrer : Compromis entre le Temp exec et l impact de sa charge sur le noeud receveur 01/12/2013 10
Tableau comparatif Article Systeme étudié Algo Mapping (Load Balancing) Statique Dynamique Centralisé Distribué Environnem ent 01 MPSoC Based NoC 02 MPSoC / dynamique distribué Simulé + HellfireOS (RTOS) [07] LS + contrainte sur la charge statique / Simulé 03 Multi Process-eurs AG Améliorée statique / Simulé 04 Multi Process-eurs Sliding Window + AG dynamique centralisé Simulé 01/12/2013 11
05 Multi Process-eurs LBSA statique hybride Simulé 06 Embeded System LS dynamique distribué Simulé (THIA) 01/12/2013 12
Approche dynamique (Tableau comparatif) Article Centralisé Distribué Initiateur Métrique Quand (when) Destinataire Process (Tache) 01 Distribué Source OverLoad Nearest Aléatoire Neighbors 04 Centralisé Ordonnanceur Centrale Processeur Libre / / 06 Distribué Source OverLoad Par Niveau (Leve1,Level2.) Compromis (Temps Exec, Charge) 01/12/2013 13
Conclusion Peu Travaux!! ont traité LB dynamique dans les MPSoCs. Perspectives: Tolérance aux pannes dans les MPSoCs LB dynamique multi objectifs des taches périodiques temps réel sur MPsoCs et NoCs. LB dynamique pour le GILR LB statique et dynamique pour les graphes d applications et d architectures MPSoCs hiérarchiques. 01/12/2013 14
Références [01] : Sérgio Johann Filho, Alexandra Aguiar, Felipe Gôhring de MagalhaesOliver Longhi, Fabiano Hessel Task Model Suitable for Dynamic Load Balancing of Real-Time Applications in NoC-based MPSoCs, 978-1-4673-3052-7/12/$31.00 2012 IEEE [02] : Yuping Zhang, Zimian Hao, Xianbin Xu, Wuqing Zhao and Zhuowei Wang: Workload-Balancing Schedule with Adaptive Architecture of MPSoCs for Fault Tolerance, 2010 3rd International Conference on Biomedical Engineering and Informatics (BMEI 2010) [03] : Bin JIANG, Rui LI, Renfa LI, Demin HAN: An Improved Genetic Algorithm for Load Balance in Multiprocessor Systems Feb, 19-22, 2012 ICACT2012 04] : Albert Y. Zomaya, Senior Member, IEEE, and Yee-Hwei Teh : Observations on Using Genetic Algorithms for Dynamic Load-Balancing, IEEE Transactions on parallel and distributed systems, vol. 12, no. 9, september 2001 [05] : Kai Zhang, Bing Qi, Qing Jiang, Liangrui Tang: real-time periodic task scheduling considering load-balance in multiprocessor environment, Proceedings of IC-NIDC 2012. [06] : Bin Liu and YuJin Gao: Dynamic Load Balancing in Embedded Systems Based on Triplet-based Hierarchical Interconnection Architecture, Manuscript received May 09, 2006. [07] : A. Aguiar, S. F. Johann, F. G. Magalhaes, T. D. Casagrande, and F. Hessel: Hellfire: A design framework for critical embedded systems applications, in ISQED 10. IEEE, 2010, pp. 730 737. 01/12/2013 15