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EASY 2019-10-09

Energy Aware Computing Systems (5ECTS) Prüfung vom 25. Oktober 2019.

Prüfer: Timo Hönig

Beisitzer: Benedict Herzog

Ich hatte (ebenfalls) folgende Paper als Fokus für die Klausur ausgewählt:

  • Rolf Neugebauer and Derek McAuley. „Energy is just another resource: Energy accounting and energy pricing in the Nemesis OS
  • Andreas Weissel and Frank Bellosa. „Process Cruise Control: Event-Driven Clock Scaling for Dynamic Power Management“

War wie ein Gespräch, unglaublich entspannt, überhaupt nicht wie eine Prüfung. Am Anfang war ich echt nervös, hat sich dann aber schnell gegeben. Es hat sich für mich rentiert, bei den Themen die angesprochen wurden, von mir aus mehr ins Detail zu gehen wo ich was wusste.

Dinge, die im Gesprächsverlauf dran kamen (und an die ich mich noch erinnere):

Was ist ein Energie bewusstes System? Wie würdest du es einem Unwissenden erklären?

Wie würdest du Systeme designen, die Energie bewusst sind?

Bisschen was erzählt von Schnittstellen anbieten wie zB RAPL bei Intel oder allgemein Performance Counter bzw Methoden, um den Energieverbrauch abzufragen. Hier wollte er irgendwann ein bisschen auf den Tradeoff zwischen physikalischen und logischen Mesmethoden heraus. Hat dann explizit gefragt, wie ich den Energieverbrauch eines Speichers messen würde; hab dann was von Benchmarking erzählt, also insbesondere den Energieunterschied von Compute-Bound und Memory-Bound Prozessen messen, und das irgendwie mit der Energie für CPUs, Caches etc abwägen. Hatte zuerst die Idee, den Speicher an und abzustellen und dann etwas messen, was natürlich nicht so direkt geht weil ein System ohne Speicher ist schwierig. In dem Kontext kam auch ne Frag ein Bezug auf Energie-Modelle, wie man die erstellt, was man dafür nimmt (zB Perf Cnters), Genauigkeit vs Rechenaufwand.

Wie funktioniert / Was ist RAPL?

Warum liefern Hersteller keine Energie-Modelle aus?

Nicht weil sie es nicht können, sondern weil sie kein Interesse dran haben. Da liegt bisher einfach nicht der Fokus drauf und es ist nicht wirklich gefordert.

Energy-aware processing strategies

* Naive approach * Memory-aware Scheduling (Combining) * Load/Store and Execute (Sequencing) * Thread assignment to heterogeneous cores (Assigning) (Jeweils erklärt was es ist, welche Vor- und Nachteile es hat, …)

DFVS

Hab vergessen wie die Frage war, aber er wollte dann wissen wie es funktioniert und warum man das machen will. Also insbesondere den Einfluss der Frequenz auf die dynamische Energie (A-Faktor) und den Zusammenhang zwischen Frequenz und Voltage; auch, dass Spannung quadratisch in die dynamische und grundsätzlich auch in die statische /short circuit Energie mit einfliesst.

Warum hast du diese beiden Paper ausgewählt?

(Für mich war es meine erklärte Liebe zu Betriebssystemen; die Antwort hängt dann natürlich von dir ab :D Vermutlich hätte ich noch so was sagen können wie das BS-Support wichtig ist und Dinge für die App-Programmierer erleichtert in Hinblick auf Energie-Effizienz.)

Paper: NemesisOS: Erklär mal grob was da passiert. Welche Kritikpunkte hast du?

… Hab allgemein erklärt was die da machen. Hab gemeint das Pricing Model war mir zu abstrakt. Hab generell schade gefunden dass sie es nicht wirklich implementiert sondern nur allgemein darüber gesprochen haben wie es funktionieren könnte. Wir sind dann irgendwie auf den Calibration Process gekommen. Hab erklärt wie er funktioniert. Habe kritisiert das ACPI und Smart Battery nicht wirklich performant ist… also insbesondere wenn man das immer beim scheduling abfragen muss (steht glaub ich auch irgendwo in einem der anderen Paper zu den verschiedenen Betriebssystemen drinnen). Man merkt halt hart, dass sie es nie wirklich implementiert haben.

Paper: Scheduling: Zusammenfassung & Kritik

Ich hab gesagt dass dieses Scheduling hart HW-abhängig ist. Um es sinnvoll umsetzen zu können braucht man hardware support (also insbesondere das, was sie selbst auch im Paper schreiben mit dem doppelten bzw dreifachen Satz an Energy/Perf. Cntern. Er wollte dann noch wissen warum sie nicht auch die Spannung mit einbezogen haben (hat die HW damals nicht hergegeben)

Insgesamt eine sehr entspannte Prüfung. Der Timo ist ein sehr sehr ruhiger und freundlicher Prüfer. Hab jetzt etwas mehr als 10 Tage drauf geworfen, am Schluss natürlich mit etwas mehr Durchsatz pro Tag als am Anfang. Ich denke das reicht allgemein locker für ein sehr gute Note in diesem Fach. Allgemein kann ich die Vorlesung sehr empfehlen.