Μονάδα:
Τμήμα Πληροφορικής & ΤηλεπικοινωνιώνΠληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2024-10-01
Συγγραφέας:
Πουρνάρας Γεώργιος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Βασίλειος Καρακώστας, Επίκουρος Καθηγητής, Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Benchmarking Support for RISC-V CPUs in Serverless Computing
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Υποστήριξη Αξιολόγησης RISC-V Επεξεργαστών στην Υπολογιστική χωρίς Εξυπηρετητή
Περίληψη:
Η υπολογιστική χωρίς εξυπηρετητή (serverless computing) εχει ξεχωρίσει ως ένα ανταγωνιστικό μοντέλο εκτέλεσης εφαρμογών στο υπολογιστικό νέφος (cloud computing). Συγχρόνως, η ανοιχτού κώδικα RISC-V αρχιτεκτονική έχει συγκεντρώσει αρκετό ενδιαφέρον και τα πρώτα RISC-V συστήματα έχουν ήδη αρχίσει να εμφανίζονται στην αγορά διακομιστών για κέντρα δεδομένων. Ο συνδυασμός αυτών των δύο τάσεων στην υπολογιστική απαιτεί την αξιολόγηση της απόδοσης του αντίκτυπου της αρχιτεκτονικής RISC-V και των σχετικών υλοποιήσεων επεξεργαστών κατά την εκτέλεση serverless φορτίων εργασίας, ιδιαίτερα σε σύγκριση με τις καθιερωμένες αρχιτεκτονικές και μοντέλα επεξεργαστών. Ωστόσο, προς το παρόν, δεν υπάρχουν μετροπρογράμματα (benchmarks) που επιτρέπουν τη συστηματική αξιολόγηση των serverless φορτίων εργασίας σε συστήματα RISC-V. Στόχος αυτής της πτυχιακής εργασίας είναι να γεφυρώσει αυτό το χάσμα στην υποστήριξη αξιολόγησης μέσω μετροπρογραμμάτων όλων των επιπέδων της υπολογιστικής στοίβας, από τη μικροαρχιτεκτονική μέχρι τις εφαρμογές. Βασιζόμαστε στη vSwarm σουίτα του vHive, η οποία είναι μια πρόσφατα προτεινόμενη σουίτα μετροπρογραμμάτων για serverless περιβάλλοντα εκτέλεσης, καθώς και στο vSwarm-u framework που παρέχει υποδομή για την εκτέλεση serverless φορτίων εργασίας στον μικροαρχιτεκτονικό προσωμοιωτή gem5. Μεταφέρουμε διάφορες εφαρμογές από τη σουίτα vSwarm στην αρχιτεκτονική RISC-V ISA, επιτρέποντας την εκτέλεσή τους σε συστήματα RISC-V. Επιπλέον, επεκτείνουμε το vSwarm-u ώστε να επιτρέπεται η εκτέλεση αυτών των serverless εφαρμογών σε προσομοιούμενους RISC-V επεξεργαστές μέσω του gem5. Για να πετύχουμε τον στόχο μας, αντιμετωπίσαμε διάφορες προκλήσεις που προέρχονται κυρίως από την ανωριμότητα του οικοσυστήματος λογισμικού για RISC-V. Για να επιδείξουμε τη χρησιμότητα της ενισχυμένης υποδομής αξιολόγησης που παρέχουμε, εκτελούμε τις serverless εφαρμογές σε ένα προσομοιωμένο πολυπύρηνο RISC-V σύστημα που αποτελείται από επεξεργαστές εκτέλεσης εντολών εκτός σειράς (out-of-order). Επίσης, συγκρίνουμε την εκτέλεσή τους με ένα αντίστοιχο σύστημα αρχιτεκτονικής x86. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησής μας αναδεικνύουν το σημαντικό ζήτημα απόδοσης μεταξύ "κρύας" και "ζεστής" εκτέλεσης που προκύπτει για serverless εφαρμογές. Συνολικά, οι συνεισφορές μας ανοίγουν το δρόμο για περαιτέρω πειραματισμούς με serverless φορτία εργασίας σε πλατφόρμες RISC-V, καθώς και για περαιτέρω συγκρίσεις μεταξύ διαφόρων ISA και μικροαρχιτεκτονικών παραμέτρων των επεξεργαστών.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Τεχνολογία – Πληροφορική
Λέξεις-κλειδιά:
Υπολογιστική χωρίς εξυπηρετητή, αξιολόγηση μέσω μετροπρογραμμάτων, RISC-V, μετατροπή λογισμικού, vSwarm, docker, gem5, μικροϋπηρεσίες
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
72
