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Fault-Tolerant Mapping of Real-Time Parallel Applications under multiple DVFS schemes

Authors :
Lei Mo
Emmanuel Casseau
Angeliki Kritikakou
Minyu Cui
Architectures matérielles spécialisées pour l’ère post loi-de-Moore (TARAN)
Inria Rennes – Bretagne Atlantique
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-ARCHITECTURE (IRISA-D3)
Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)
Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
School of Automation [Nanjing] (NJUST)
Nanjing University of Science and Technology (NJUST)
Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Source :
RTAS 2021-27th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium, RTAS 2021-27th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium, May 2021, Samos Island, Greece. pp.387-399, ⟨10.1109/RTAS52030.2021.00038⟩, RTAS
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

International audience; On multicore platforms, reliable task execution, as well as low energy consumption, are essential. Dynamic Voltage/Frequency Scaling (DVFS) is typically used for energy saving, but with a negative impact on reliability, especially when the frequency is low. Using high frequencies to meet reliability constraints is not always feasible, while multiple replicas increase energy consumption. To minimize energy consumption, enhancing reliability, with-out violating real-time constraints, we propose an approach that combines distinct reliability enhancement techniques, under task-level, processor-level and system-level DVFS. Our task mapping problem jointly optimizes task allocation, task frequency assignment, and task duplication, under multiple constraints. This is achieved by formulating the task mapping problem as a mixed integer non-linear programming problem and equivalently transforming it into a mixed integer linear programming, that is optimally solved. From the obtained results, the proposed approach achieves better energy consumption and finds solutions, when other approaches fail.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
RTAS 2021-27th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium, RTAS 2021-27th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium, May 2021, Samos Island, Greece. pp.387-399, ⟨10.1109/RTAS52030.2021.00038⟩, RTAS
Accession number :
edsair.doi.dedup.....42c6b0648a5c9163742310b302bb4960
Full Text :
https://doi.org/10.1109/RTAS52030.2021.00038⟩