Periodic soft real-time systems have broad applications in many areas, such as IoT. Finding an optimal energy-efficient policy that is adaptable to underlying edge devices while meeting deadlines for tasks has always been challenging. This research studies generalized systems with multi-task, multi-deadline scenarios with reinforcement learning-based DVFS for energy saving. This work addresses the limitation of previous work that models a periodic system as a single task and single-deadline scenario, which is too simplified to cope with complex situations. The method encodes time series information in the Linux kernel into information that is easy to use for reinforcement learning, allowing the system to generate DVFS policies to adapt system patterns based on the general workload. For encoding, we present two different methods for comparison. Both methods use only one performance counter: system utilization and the kernel only needs minimal information from the userspace. Our method is implemented on Jetson Nano Board (2GB) and is tested with three fixed multitask workloads, which are three, five, and eight tasks in the workload, respectively. For randomness and generalization, we also designed a random workload generator to build different multitask workloads to test. Based on the test results, our method could save 3%-10% power compared to Linux built-in governors.


翻译:周期性软实时系统在物联网等诸多领域具有广泛应用。在满足任务截止时间的同时,找到一种能适应底层边缘设备的最优节能策略始终具有挑战性。本研究针对多任务、多截止时间的广义系统,探索基于强化学习的动态电压频率调节技术以实现节能。现有研究通常将周期性系统建模为单一任务、单一截止时间的场景,这种过度简化的模型难以应对复杂情况,本文旨在解决这一局限性。该方法将Linux内核中的时间序列信息编码为便于强化学习使用的信息,使系统能够根据通用工作负载生成动态电压频率调节策略以适应系统模式。在编码方面,我们提出了两种不同的方法进行比较。两种方法仅使用一个性能计数器:系统利用率,且内核仅需从用户空间获取最少信息。我们的方法在Jetson Nano开发板(2GB内存)上实现,并使用三种固定多任务工作负载进行测试,分别包含三、五和八个任务。为验证随机性和泛化能力,我们还设计了随机工作负载生成器来构建不同的多任务工作负载进行测试。实验结果表明,与Linux内置调控器相比,我们的方法可节省3%-10%的功耗。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员