طراحی يک معماری نوين نرم‌افزاری/سخت‌افزاری مبتنی بر انواع داده با رويکرد محاسبات سبز

با رشد روزافزون مراکز داده صنعتی و همچنین گسترش استفاده از سیستم‌های کامپیوتری با کاربردهای متنوع، افزایش مصرف انرژی در این تجهیزات نیز به یکی از نگرانی‌های مهندسین و طراحان کامپیوتر بدل شده است و نیاز به بهینه‌سازی مصرف انرژی در سیستم‌های کامپیوتری به شدت احساس می‌شود. بهينه‌سازی هر چند جزئی و کوچک در میان میلیاردها پردازش در سیستم‌های امروزی، می‌تواند آثار مهمی از خود به جای بگذارد. عدم توجه به ویژگی‌های پردازشی سیستم‌های کامپیوتری باعث شده تا طراحان درک درستی از کاربرد دقیق این تجهیزات نداشته باشند و این امر خود مشکلی در راه بهینه‌سازی مصرف انرژی محسوب می‌شود. یکی از استانداردهای مهم در حوزه بهینه‌سازی مصرف انرژی در تجهیزات کامپیوتری، استاندارد محاسبات سبز است. این استاندارد به عنوان معیاری برای طراحی محصولات کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهمترین چالش در طراحی‌های گذشته، عدم درک سخت‌افزار از مدل‌های پردازشی سیستم‌های نرم‌افزاری است. طراحی سیستم‌های تعاملی، راه‌حلی نسبی برای این مشکل به حساب می‌آید، اما به تنهایی کافی نیست. در این پایان‌نامه، یک راه‌حل تعاملی برای افزایش بهینه‌سازی پردازشی با توجه به خصوصیات محیط اجرایی و زبان‌های برنامه‌سازی ارائه گردیده است. این تکنیک که مدل مبتنی بر نوع نامیده می‌شود، نگاه ویژه‌ای به تحلیل محیط پردازشی از دیدگاه نوع عملیات انجام گرفته در سیستم دارد. نتایج نشان می‌دهد که توجه به الگوی پردازشی سیستم و همچنین استخراج انواع داده قوی، بهینه‌سازی‌ها را در دو حوزه کاهش سیکل اجرایی و کاهش حجم پردازشی سیستم حاصل می‌کند. کاهش سیکل اجرایی با افزایش موازی‌سازی و در نتیجه کاهش حجم کدهای اجرایی صورت گرفته و می‌تواند به کاهش واحدهای پردازشی نیز منجر شود.