綠色計(jì)算

省電是綠色計(jì)算機(jī)的必備條件，對個人而言，也許只是微乎其微的幾度電，但相對于數(shù)以百萬計(jì)的個人計(jì)算機(jī)就是一筆可觀的數(shù)字。因此很多制造廠在設(shè)計(jì)個人計(jì)算機(jī)時，采用不少辦法使其在停機(jī)狀態(tài)下電髦低于30W。早期采用在系統(tǒng)芯片外另加一個電源管理器件的方法，用以監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。它用中斷請求IRQ等系統(tǒng)控制信號使CPU的工作頻率從33MH〔z〕降到8MH〔z〕，或使顯示器進(jìn)入省電狀態(tài)或切民硬盤/軟盤電源。后來有些廠商認(rèn)為利用電源管理器成本高，功能也太多，于是轉(zhuǎn)而利用鍵盤控制器的特性，通過監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)來控制進(jìn)入省電狀態(tài)的時機(jī)，同時還利用基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）來做適當(dāng)?shù)挠脖P及外部顯示器控制，這樣也可達(dá)到待機(jī)狀態(tài)下其功耗低于30W的要求。這種設(shè)計(jì)方法簡音、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，但對更快速的系統(tǒng)配置，如采用486DX2－66、配置主存8MB以上，再加協(xié)處理器、網(wǎng)絡(luò)止等，采用上述設(shè)計(jì)方法，在待機(jī)狀態(tài)下就難以達(dá)到髦電低于30W的要求。近來，Intel公司推出具有省電功能的SL Enhanced 486SX、486DX和486DX2等微處理器芯片，它個具有下列兩功能：提供系統(tǒng)管理中斷方式SML （System Manage——ment Interrupt）；具有5種可能的省電方式：正常狀態(tài)（Noumal State）、停止允許狀態(tài)（Stop Clocd State）、停止時鐘狀態(tài)（Stop Clock State）、暫停自動下電（Halt Auto Powerdown），以及自動空閑下電狀態(tài)（Automatic Idle Powerdown State）。很多廠商都綜合上述方法，將電源管理芯片包含在內(nèi)并支持SL Enhanced的特性，設(shè)計(jì)出一種標(biāo)準(zhǔn)的電源管理方式，對省電型的PC能更進(jìn)一步省電，也能控制相應(yīng)的外部設(shè)備達(dá)到省電的要求。為了進(jìn)一步省電，還要把的電源設(shè)備的效率從50%提高到60%～70%，即以30W為例，民源耗電約15W，提高效率只消耗9W到12W，其它18W到20W可讓系統(tǒng)公分利用，以增加更多的功能卡或外設(shè)，這樣仍符合“能源之星”要求。另外IBM PC/1系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠達(dá)到“瞬間進(jìn)入省電狀態(tài)”，且能夠?qū)?dāng)前的計(jì)算機(jī)工作狀態(tài)都記錄到硬盤上，并能通過按一“瞬間恢復(fù)”鍵，立即回復(fù)到正常工作的狀態(tài)，同時軟件能回復(fù)到原來進(jìn)入省電前的執(zhí)行狀態(tài)和顯示狀態(tài)。這樣就能把省電性和昀使用性結(jié)合起來，這是一個新發(fā)展方向。由于個人電腦中所用的VLSI電路大都會造成對環(huán)境的污染，但一旦證實(shí)是有害物質(zhì)時，則應(yīng)盡量避免選用。國際上已制定針對某些對某些特定有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行逐年減少使用的具體規(guī)定。另外，使用較少的材料設(shè)計(jì)也是具有環(huán)保概念的行為。因?yàn)闇p少材料意味著加工較少、能源世省、資源開發(fā)合理。若在不得已情況下，使用有害材料時，也必須考慮到將來使用過后的回收處理和是否容易分解等問題。在設(shè)計(jì)綠色計(jì)算機(jī)時，材料的選擇要考慮廢棄時處理的難易，一件不易分解的元件或機(jī)器對環(huán)境的影響是很深遠(yuǎn)的。如計(jì)算機(jī)外殼采用塑料金屬復(fù)合材料設(shè)計(jì)，若無后續(xù)處理，其再利用的可能性極低。所以在設(shè)計(jì)上，除了必須選用本身及制造過程中沒有公害的材料外，裝配上的易拆裝性、無嵌入件、無螺絲等設(shè)計(jì)概念也應(yīng)考慮。易拆裝、無螺絲塑料外殼可一體成形，減少了零件數(shù)目，相對于傳統(tǒng)純鐵殼設(shè)計(jì)也減少了很多零件制造加工程序。當(dāng)然對防止電磁干擾設(shè)計(jì)有要求時，必須設(shè)計(jì)具有導(dǎo)電性能良好的鐵板材料，但也要考慮到分解的可能性。選擇塑料外殼的主要目的是避免烤漆、噴漆等有害環(huán)保的加工及處理。易拆裝性不但組裝、維修時節(jié)省很多人力物力，而且更重要的是后處理簡化。在主機(jī)印制板生產(chǎn)時采用多道純水清洗法，代替CFC超聲波清洗，不僅減少污染，而且產(chǎn)量和質(zhì)量都有明顯的提高。另外，采用科學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）可節(jié)省材料、提高性能、減少制造工序、降低成本，這也是符合環(huán)保要求的。在包裝材料上，以紙箱為主，填充緩沖物由采用碎紙屑、再生紙、紙板、紙盒，也有采用發(fā)泡棉的。對于會造成垃圾的塑料，逐浙利用可回收的塑料代替。

綠色計(jì)算省電

美國環(huán)境保護(hù)署EPA“能源之星”計(jì)劃1992由美國環(huán)保署（EPA）所發(fā)起，主要宗旨在于鼓勵廠商生產(chǎn)制造節(jié)省能源之個人電腦監(jiān)視器、打印機(jī)，并降低因發(fā)電所造成之空氣污染。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，加入美國能源之星計(jì)劃的廠商已達(dá)190家，合計(jì)約有70%的桌上型電腦的銷售量，90%以上的激光打印機(jī)市場。每家廠商已與EPA簽署協(xié)定，同意推出使用時自動省電50%～70%之桌上型電腦、打印機(jī)、監(jiān)視器，合格產(chǎn)品將以EPAEnergy Star標(biāo)志加以識別。

契約內(nèi)容摘要：·能源之星電腦合作廠商承諾開發(fā)省電之個人電腦（Green－PC），以節(jié)約能源并防治空氣污染。其中規(guī)定，廠商的電腦系統(tǒng)或監(jiān)視器在低電力消耗的狀況下，用電小于30瓦，即可獲得EPA能源之星標(biāo)志。打印機(jī)則依打印速度而有不同的規(guī)范。請參考下表。表一 (490114B1.PCX)EPA承諾鼓勵使用者購買巾有能源之星標(biāo)章之產(chǎn)品；對于合作廠商在保護(hù)環(huán)境所作之公工服務(wù)給予表揚(yáng)；與美國聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)合作，促其購買能源之星產(chǎn)品。電腦配件（如芯片、附加卡、儲存設(shè)備、軟件等）之后產(chǎn)廠商可參加能源之星配件及軟件聯(lián)盟（Ally）計(jì)劃，內(nèi)容要點(diǎn)大致與前述相同。

·能源之星申請程序：欲參加EPA能源之星計(jì)劃的廠商，首先必須生產(chǎn)符合EPA規(guī)范之能源節(jié)省相關(guān)產(chǎn)品，自行或委托測試合格后，向EPA索取Computer/Monitor Agreement，打印機(jī)廠商索取Printer Agreement，軟件、配件及售后裝置廠商索取Ally－Agreement。以上文件索取方法，皆可經(jīng)由傳真方式，附上公司名稱、地址及產(chǎn)品簡介，EPA處理后將以郵寄方式寄出契約書、廠商簽字后再寄回EPA、EPA收到廠商簽字之后的契約書，經(jīng)簽字處理后，會連同契約影印本連同能源之星標(biāo)章資訊（磁盤片、幻燈片及單色照相底片）讓廠商自行制作粘貼標(biāo)志，教志廠商如何貼用標(biāo)章及印刷宣傳。

VESA聯(lián)盟（Video Electronics Standards Association）主要的目的是制定Vedio及Computer Graphics之相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，已有180余個會員申請加入其組織。由于顯示器之電源消耗在桌上型電腦系統(tǒng)中占極顯著的比例，所以希望降低顯示器之電源消耗，將有助于減緩電力需求之增長。若想要讓顯示器之電源管理技術(shù)被廣泛采用，則必須將顯示器及其控制器之接口標(biāo)準(zhǔn)化，VESA聯(lián)盟正針對此需求，提案定義顯示器以進(jìn)入這些狀態(tài)之方法。DPMS（Display Power Management Signaling）正是主系統(tǒng)和其顯示器傳輸信號的一種方法，其有四種不同的電源管理狀態(tài)，并對各種狀態(tài)之電源消耗作出規(guī)定。

（The Swedish Confederation of Professional Employees），而NUTEK則是其針對桌上型電腦、鍵盤及監(jiān)視器之電力節(jié)省所作之規(guī)范。規(guī)定使用者在5～60分仲內(nèi)未觸及鍵盤、滑鼠時，設(shè)備必須自動進(jìn)入suspend或off狀態(tài)，最低電源消耗在4W以下，設(shè)備必須在鍵盤及滑鼠被觸動時，或外部訊息傳入時，自動恢復(fù)到on狀態(tài)。重新啟動的時間應(yīng)與一般開機(jī)時間近似，在使用中任何未被儲存的資料，應(yīng)自動被儲存。

綠色計(jì)算禁用CFC及三氯乙烷

（1）蒙特利爾議定書

1987年9月在加拿大蒙特利爾召開國際臭氧層保護(hù)會議，會議中通過蒙特利爾議定書，明確具體管制對象與各項(xiàng)措施，其主要目的在于保護(hù)臭氧層。議定書是根據(jù)維也納協(xié)議的共識所制定的，已認(rèn)可之國家超過11國，且這些國家在1986年的CFE叫消費(fèi)量，達(dá)全世界總消費(fèi)量的三分之二。因符合認(rèn)可規(guī)定，幫蒙特利爾議定書于1989年1月1日起正式生效。而后管制規(guī)定條文又歷經(jīng)四次締約國會議的增補(bǔ)修訂，丹玫麥哥本哈根修正案為最新版本，預(yù)計(jì)于1994年1月1日起生效。

（2）標(biāo)簽法規(guī)

美國1990年11月15日實(shí)施“大氣凈化法”，其中的Section 611之規(guī)定即是“標(biāo)簽法規(guī)”。其主要規(guī)定是：對本法所管制的臭氧層破物質(zhì)，在運(yùn)輸、儲藏時所用的容器，含有該物的制品或制程、曾經(jīng)使用過引臭氧層破博物質(zhì)之產(chǎn)品，其外部必須巾有消費(fèi)者可判讀的警告標(biāo)志，否則不得跨州通商

綠色計(jì)算包裝廢棄物回收再生處理

（1）德國綠點(diǎn)標(biāo)志：德國聯(lián)邦政府于1991年6月12日頒布德國包裝材料法令，其主旨為減少包裝壯圾，德國包裝材料法令適用于所有在德國市場上流通的商品之包裝。該法令的三項(xiàng)基本要求是：包裝材料必須使用有利于環(huán)保之材料，商品包裝所用之材料有利于環(huán)境，有利于其再利用或再生：嚴(yán)格限制商品包裝之體積和重量不應(yīng)超過保護(hù)和銷售商品之實(shí)際需要：商品包裝能夠重復(fù)使用。若不能重復(fù)使用，則應(yīng)進(jìn)行再利用或再生處理。

該法令將包裝材料分為三類，對業(yè)者具體要求如下：·運(yùn)輸包裝包括外包裝紙箱、緩沖材料、木材等，制造者和行銷商必須接受下游業(yè)者退還之包裝材料，并于公共垃圾處理系統(tǒng)之外進(jìn)行再利用或再生處理。二次包裝包括促銷用的展示包裝、多重包裝等，行銷商在將商品出售給消費(fèi)者，必須于化共垃圾處理系統(tǒng)之外進(jìn)行再利用或再生處理。銷售包裝包括彩盒及其內(nèi)戶含塑膠袋發(fā)泡材料等。行銷商必須接受消費(fèi)者還之包裝材料，并于公共垃圾處理系統(tǒng)之外進(jìn)行再利用或再生處理。業(yè)者可建立從消費(fèi)者住處收集包裝材料的回收系統(tǒng)，參加該類回系統(tǒng)的制造者和行銷商不在上述規(guī)定管理轄之列。

（2）DSD公司及綠點(diǎn)標(biāo)志：為解決銷售包售包裝的加收問題，德國零售業(yè)者、包裝材料業(yè)者、聯(lián)及地方政府，聯(lián)合于1991年6月成立DSD公司，旨在全德范圍內(nèi)建立一套包裝材料的回收和分類系統(tǒng)。業(yè)者向DSD公司申請綠點(diǎn)標(biāo)志的使用許可，印有綠點(diǎn)標(biāo)志的包裝材料在使用后，將由DSD公司負(fù)責(zé)回收、分類、運(yùn)送至再工廠處理。

綠色計(jì)算電子廢棄物之回收再利用

根據(jù)德聯(lián)邦環(huán)境部報(bào)告，德國每年可生產(chǎn)1000億個包裝廢棄物及80萬砘的資訊電子產(chǎn)品垃圾，且預(yù)計(jì)未來十年來將以10%的比例增加。對于堆積如山的資訊電子廢棄物，德國聯(lián)邦政府表示，資訊電子產(chǎn)品的制造商及貿(mào)易商應(yīng)對此負(fù)責(zé)任，應(yīng)負(fù)責(zé)將這些淘汰的機(jī)器回收（不管是自己回收或是經(jīng)由第三者來執(zhí)行）。德國電子信息產(chǎn)品回收處理法令預(yù)定自1994年1月1日正式生效。隨著環(huán)保和節(jié)能總意識的日趨強(qiáng)烈，綠色計(jì)算機(jī)將越來越受到人們的歡迎，因此，世界各國都十分重視推行“綠色計(jì)算機(jī)”運(yùn)動，對綠色計(jì)算機(jī)的相關(guān)規(guī)范的制訂、宣貫以及有關(guān)產(chǎn)品的檢驗(yàn)都十分熱情。像我國臺灣已成立了綠色電腦推廣協(xié)會，除積極推動發(fā)展綠色計(jì)算機(jī)外，還推廣宣傳綠色電腦的有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，建立檢驗(yàn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)。我們也應(yīng)趕上時代要求，把綠色計(jì)算機(jī)運(yùn)動推向各個行業(yè)。2100433B

全世界應(yīng)用于各行各業(yè)的個人計(jì)算機(jī)中，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，每周真正使用的時間為12到24小時，依照大多數(shù)人的習(xí)慣，個人計(jì)算機(jī)在不使用時，如開會、會客、聽電話、甚至下班忘了關(guān)機(jī)等時候，機(jī)器仍然在運(yùn)行，在通電狀態(tài)下，顯示器常常閑置不用；這實(shí) 際上是在虛耗電能。同時，在機(jī)房、辦公室有大量打印紙扔滿垃圾箱，這樣不僅消耗大量的人類賴以生存的能源，而且也嚴(yán)重污染了環(huán)境。近來，計(jì)算機(jī)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系日益密切，為了解決人類與計(jì)算機(jī)和環(huán)境部量，世辦有關(guān)國家紛紛提出研制、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用綠色計(jì)算機(jī)。

省電——采用3．3V低電源電壓或混用3．3V和5V電源電壓的微處理器芯版或相關(guān)芯片組；采用節(jié)能的平板液晶顯示器；采用高效率的電源供應(yīng)器等。低污染——不使用破壞臭氧層的CFC和三氯乙烷化學(xué)物持。材料可回收——這包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、外殼制造生產(chǎn)材料、包裝材料、打印機(jī)色匣和打印紙等。符合人體工程學(xué)——操作方便、安全、人機(jī)界面友好等。

這實(shí)際上是一臺安全節(jié)能型的個人計(jì)算機(jī)，即將耗電量、消耗品以及對健康和環(huán)境的危害都減小到最低限度的PC，也稱綠色機(jī)器GM（greenMachine）。它超越已被人們廣泛接受的人體工程學(xué)思想。人體工程學(xué)基本上是將PC用戶的安全性、舒適性以及易操作性作為主要著眼點(diǎn)（即用戶的友好性），GM則增加了對節(jié)能、無公害、凈化環(huán)境等方面的考慮。

自從美國環(huán)保局公布“能源之星”計(jì)劃以來，世界上主要計(jì)算機(jī)公司都不斷推出綠色計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，如IBM公司PS/2Energy Saver型PC，采用3．3伏486SLC2微處理器，使用10．4英寸的矩陣液晶顯示器，在空閑時電耗為19W；又如HP公司的Laser jet激光打印機(jī)，在空閑時，電耗僅為5W；Apple公司的Macintoch Color Classic PC系列產(chǎn)品，空閑時，電耗為25W；還有中國臺灣不少公司也在近期相繼推出符合“能源之星”計(jì)劃要求的綠色計(jì)算機(jī)系列，如臺灣神通電腦公司的Super Green－4086和LightGreen－486 VESA系列產(chǎn)品等。這些產(chǎn)品其生產(chǎn)線的質(zhì)量檢測通過國際ISO 9001質(zhì)量認(rèn)證；它們處理器芯片；它們最大特色是高省電性，當(dāng)系統(tǒng)不工作時，除主機(jī)外，其余外圍設(shè)備軟驅(qū)與顯示器皆可進(jìn)入省電模式，另外還可經(jīng)由S10、P10、COM1/2、LAN、MOUSE、KEY、BOARD、HDD/FDD的系統(tǒng)控制來檢測和控制切換模式，而且能立即準(zhǔn)確地恢復(fù)各項(xiàng)功能。主機(jī)和熒幕在待機(jī)模式（STANDBY格MODE）總耗電量為35W，在睡眠模式（SLEEP MODE）耗電量低于20W。另外，主機(jī)板采用NON－CFC的水洗制造工藝，這樣可減少對臭氧層的破壞。包裝材料采用可回收的瓦楞紙。顯示器符合VESA DPMS（DisplayPower Management Signaling）綠熒幕規(guī)范。同時支持多重省電模式：待機(jī)模式，耗電小于30W；掛起模式小于5W；信號關(guān)閉（SignalOff）模式耗電小于5W。還通過UL、FCC－B的低輻射規(guī)范，采用數(shù)字控制熒幕顯示，支持交錯和非交錯顯示模式，淚晰度可高達(dá)1280×1024。隨著綠色計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，今后將會出現(xiàn)各具特色的各類綠色計(jì)算機(jī)系列產(chǎn)品。由于綠色計(jì)算機(jī)所涉及的層面甚廣，需要多種科知識的支持。因此為了了解綠色計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢，促進(jìn)我國綠色計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展，特匯集有關(guān)國家的綠色計(jì)算機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，供綠色計(jì)算機(jī)的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和使用人員作參考。

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第1章

緒論

1.1綠色計(jì)算的背景

1.2綠色計(jì)算的發(fā)展與現(xiàn)狀

1.2.1工業(yè)界的發(fā)展與現(xiàn)狀

1.2.2學(xué)術(shù)界的發(fā)展與現(xiàn)狀

1.3綠色計(jì)算的定義

1.4綠色計(jì)算的研究內(nèi)容

1.5本書的主要工作

1.6本書的組織結(jié)構(gòu)

1.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第2章

嵌入式系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)

2.1引言

2.2嵌入式系統(tǒng)的組成

2.3嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的軟/硬件層次劃分

2.4嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)層低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)

2.5嵌入式系統(tǒng)的硬件層低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)

2.5.1電路級功耗優(yōu)化

2.5.2邏輯級功耗優(yōu)化

2.5.3微結(jié)構(gòu)級功耗優(yōu)化

2.6嵌入式系統(tǒng)硬件低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

2.7嵌入式系統(tǒng)的電池技術(shù)

2.8功耗優(yōu)化的相關(guān)工具

2.9小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第3章

嵌入式軟件的能耗優(yōu)化與評價

3.1引言

3.1.1嵌入式軟件能耗優(yōu)化研究的背景

3.1.2嵌入式軟件能耗優(yōu)化研究的現(xiàn)狀

3.2嵌入式軟件能耗的測量方法

3.2.1ARM指令集尋址特征分析

3.2.2ARM指令周期數(shù)的計(jì)算

3.2.3ARM指令能耗層次分類測量

3.2.4仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.3嵌入式軟件能耗的測量工具

3.3.1嵌入式軟件能耗的統(tǒng)計(jì)模型

3.3.2指令周期數(shù)的計(jì)算方法

3.3.3軟件能耗仿真器HMSim

3.3.4仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.4源程序結(jié)構(gòu)級軟件能耗建模與優(yōu)化

3.4.1源程序結(jié)構(gòu)級軟件能耗模型

3.4.2源程序結(jié)構(gòu)級軟件能耗優(yōu)化方法

3.4.3仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.5算法級軟件能耗建模與優(yōu)化

3.5.1算法級軟件能耗模型

3.5.2算法特征量的度量

3.5.3算法級軟件能耗優(yōu)化方法

3.5.4基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟件功耗函數(shù)擬合方法

3.5.5仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.6軟件體系結(jié)構(gòu)級軟件能耗建模與優(yōu)化

3.6.1體系結(jié)構(gòu)級軟件能耗模型

3.6.2軟件體系結(jié)構(gòu)特征量的度量

3.6.3體系結(jié)構(gòu)級軟件能耗優(yōu)化方法

3.6.4BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性擬合方法

3.6.5仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.7軟件能耗融合模型

3.7.1融合模型的建立

3.7.2CPI的度量

3.7.3融合模型的線性擬合方法

3.7.4仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.8低功耗編譯技術(shù)

3.8.1運(yùn)算型功耗優(yōu)化技術(shù)

3.8.2存儲型功耗優(yōu)化技術(shù)

3.9軟件能耗屬性與其他質(zhì)量屬性的關(guān)系

3.10軟件能耗優(yōu)化方法的評價

3.10.1層次灰色評價模型

3.10.2仿真實(shí)驗(yàn)與分析

3.11小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第4章

高能效的可定制異構(gòu)多核體系結(jié)構(gòu)

4.1引言

4.2高能效的可定制異構(gòu)多核體系結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀

4.2.1多核計(jì)算加速比及其能耗

4.2.2異構(gòu)多核系統(tǒng)概述

4.3面向能耗相關(guān)軟/硬件劃分的層次化控制數(shù)據(jù)流圖建模

4.3.1背景介紹

4.3.2PO—HCDFG的形式化描述

4.3.3PO—HCDFG的主要內(nèi)容

4.3.4仿真實(shí)驗(yàn)與分析

4.4基于離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的RTOS功耗優(yōu)化

4.4.1背景介紹

4.4.2RTOS—Power劃分問題的描述

4.4.3一種離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

4.4.4仿真實(shí)驗(yàn)與分析

4.5NoC協(xié)議能耗分析

4.5.1背景介紹

4.5.2NoC協(xié)議棧及協(xié)議能耗的描述

4.5.3NoC物理層協(xié)議的能耗分析

4.5.4基于位置概率分布的目錄協(xié)議能耗模型

4.5.5仿真實(shí)驗(yàn)與分析

4.5.6NoC協(xié)議能耗的進(jìn)一步討論

4.6智能移動終端的異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)與軟/硬件劃分方法

4.6.1C—Core技術(shù)

4.6.2GreenDroid技術(shù)

4.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第5章

低能耗的嵌入式操作系統(tǒng)

5.1引言

5.2實(shí)時任務(wù)調(diào)度

5.2.1實(shí)時任務(wù)調(diào)度算法

5.2.2低能耗調(diào)度算法的問題難度和硬件制約

5.2.3最優(yōu)低能耗調(diào)度定理及其證明

5.2.4影響實(shí)時調(diào)度算法產(chǎn)生能耗的因素

5.2.5基于DVS的低能耗任務(wù)調(diào)度算法

5.3操作系統(tǒng)的功耗管理架構(gòu)

5.3.1功耗管理架構(gòu)概述

5.3.2常見的功耗管理架構(gòu)

5.3.3面向嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化統(tǒng)一功耗管理架構(gòu)

5.4嵌入式Linux的節(jié)能子系統(tǒng)CPUFreq

5.4.1CPUFreq的由來

5.4.2CPuFreq的設(shè)計(jì)和使用

5.4.3ondemandgovernor的來源及實(shí)現(xiàn)

5.5小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第6章

Internet的動態(tài)能耗優(yōu)化

6.1引言

6.2Internet的能耗特性

6.2.1功耗與負(fù)載

6.2.2功耗與配置

6.2.3功耗的評價指標(biāo)

6.3Internet的低能耗技術(shù)分類

6.4節(jié)點(diǎn)的動態(tài)能耗優(yōu)化

6.4.1ALR技術(shù)

6.4.2Sleeping技術(shù)

6.4.3ALR技術(shù)與Sleeping技術(shù)的比較

6.5節(jié)點(diǎn)間協(xié)同的動態(tài)能耗優(yōu)化

6.5.1單層網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化

6.5.2多層網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化

6.5.3節(jié)點(diǎn)間協(xié)同的動態(tài)能耗優(yōu)化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

6.6面向IPoverTDMoverDWDM的多層網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化

6.6.1網(wǎng)絡(luò)模型及節(jié)能機(jī)制

6.6.2多層網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化建模

6.6.3仿真實(shí)驗(yàn)與分析

6.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第7章

綠色軟件工程

7.1引言

7.2綠色軟件及綠色軟件工程

7.2.1綠色軟件

7.2.2綠色軟件工程

7.3綠色軟件工程過程模型

7.3.1Shenoy綠色軟件工程過程模型

7.3.2GREENSOFT參考模型

7.4綠色軟件的需求工程

7.5綠色軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.5.1HS/HA并行軟件架構(gòu)

7.5.2功率感知軟件架構(gòu)

7.6綠色軟件的設(shè)計(jì)、構(gòu)造與編譯技術(shù)

7.7綠色軟件的測試、評價與驗(yàn)證

7.7.1綠色軟件的測試

7.7.2綠色軟件的評價與驗(yàn)證

7.8綠色軟件的部署與開發(fā)運(yùn)行保障工具

7.8.1綠色軟件的部署

7.8.2綠色軟件開發(fā)與運(yùn)行保障的集成與驗(yàn)證平臺

7.9小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第8章

移動云計(jì)算的綠色設(shè)計(jì)

8.1引言

8.2智能移動終端的協(xié)同節(jié)能設(shè)計(jì)

8.2.1智能手機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)及節(jié)能設(shè)計(jì)

8.2.2智能手機(jī)軟件體系結(jié)構(gòu)及節(jié)能設(shè)計(jì)

8.3無線通信網(wǎng)絡(luò)的綠色設(shè)計(jì)

8.3.1基于proxy的移動設(shè)備節(jié)能技術(shù)

8.3.2基于云計(jì)算的移動設(shè)備節(jié)能技術(shù)

8.4“云端”的資源管理

8.4.1數(shù)據(jù)存儲體系結(jié)構(gòu)

8.4.2數(shù)據(jù)資源管理

8.5“云端”與“終端”的虛擬化技術(shù)

8.5.1“云端”的虛擬化技術(shù)

8.5.2“終端”的虛擬化技術(shù)

8.6“云端”的并行任務(wù)調(diào)度算法及編程模型

8.7數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)和電力系統(tǒng)

8.8小結(jié)

參考文獻(xiàn)

綠色計(jì)算原理與應(yīng)用第9章

物聯(lián)網(wǎng)的綠色設(shè)計(jì)

9.1引言

9.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量管理策略

9.2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量管理概述

9.2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)級能耗分析和管理

9.2.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)級能耗管理

9.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能動態(tài)任務(wù)分配

9.3.1問題描述

9.3.2節(jié)能動態(tài)任務(wù)分配算法

9.3.3仿真實(shí)驗(yàn)與分析

9.4基于預(yù)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動態(tài)功耗管理

9.4.1動態(tài)功耗管理引言

9.4.2傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)模型

9.4.3基于灰色模型的動態(tài)功耗管理算法設(shè)計(jì)

9.4.4仿真實(shí)驗(yàn)與分析

9.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效的簇頭選擇

9.5.1簇頭選擇引言

9.5.2基于模糊邏輯的簇頭選擇

9.5.3仿真實(shí)驗(yàn)與分析

9.6小結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B

《綠色計(jì)算原理與應(yīng)用》詳細(xì)介紹了綠色計(jì)算的基本概念、原理、組成、度量、優(yōu)化、評價與應(yīng)用等內(nèi)容。內(nèi)容主要包括綠色計(jì)算的基本概念、原理、分類、研究內(nèi)容與發(fā)展現(xiàn)狀，嵌入式系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)，嵌入式軟件的能耗優(yōu)化與評價，高能效的可定制異構(gòu)多核體系結(jié)構(gòu)，低能耗的嵌入式操作系統(tǒng)，Internet的動態(tài)能耗優(yōu)化，綠色軟件工程，移動云計(jì)算的綠色設(shè)計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)的綠色設(shè)計(jì)等。

《綠色計(jì)算原理與應(yīng)用》可作為高等院校計(jì)算機(jī)、電子工程、通信工程、微電子、自動化等專業(yè)高年級本科生、研究生和教師的教學(xué)參考書，也可作為相關(guān)行業(yè)從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“綠色化”研究、設(shè)計(jì)與應(yīng)用的工程人員的參考書。

高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會,同時也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計(jì)劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關(guān)的外圍設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求，提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。