Optimization of Algorithm Execution Time for Multi-Core Processors in Thermal Designing Software of Electronic Modules
Abstract
The article is devoted to the optimization of the algorithm execution time in the STF-ElectronMod software. The software is intended to design and model the temperature fields of electronic modules in both deterministic conditions and under uncertainty. The uncertainty of the input data is modeled by the stochastic interval model, and optimization is achieved by parallelizing matrix calculations on PC with multi-core processors. Optimization method is provided and results are presented. A comparison between the speed of the library written in C++ and the speed of the function of the STF-ElectronMod software package written in Pascal is made. It is shown that the function performance of C++ library compared to Pascal function is not less than 30 % using the original nonoptimized algorithm of the STF-ElectronMod software package. This performance is primarily due to the ability of the C++ compiler to use loops unrolling, which is practically not used in the Pascal compiler. The test results showed that performance of the new algorithm may be 6 times higher on the quad-core processor. The algorithm has been developed as a library and included in STF-ElectronMod software package.
About the Authors
E. K. Grebennikova
System Research Institute, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
P. I. Kandalov
System Research Institute, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Мадера А. Г. Концепция математического и компьютерного моделирования тепловых процессов в электронных системах // Программные продукты и системы. 2015. № 4 (112). С. 79–86.
2. Мадера А. Г., Решетников В. Н. Многофункциональный программный комплекс теплового проектирования электронных систем: требования к архитектуре и функциональным возможностям моделирования // Программные продукты и системы. 2017. № 3 (30). С. 367–372.
3. Мадера А. Г., Кандалов П. И. Матрично-топологический метод математического и компьютерного моделирования температурных полей в электронных модулях: программный комплекс STF-ElectronMod // Программные продукты и системы. 2012. № 4. С. 160–164.
4. Мадера А. Г., Кандалов П. И. Моделирование трехмерных температурных полей в электронных модулях // Программные продукты и системы. 2010. № 2. С. 29–33.
5. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015619835. Заявка № 2015613488. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 15.09.2015.
6. Уильямс Э. Параллельное программирование на C++ в действии: практика разработки многопоточных программ. М. : ДМК Пресс, 2016. 672 с.
7. Левин М. П. Параллельное программирование с использованием OpenMP : учеб. пособие / М. : ИНТУИТ ; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 188 c.
8. Хьюз К, Хьюз. Т. Параллельное и распределенное программирование с использованием С++. М. : Вильямс, 2004. 672 с.
Review
For citations:
Grebennikova E.K., Kandalov P.I. Optimization of Algorithm Execution Time for Multi-Core Processors in Thermal Designing Software of Electronic Modules. Proceedings in Cybernetics. 2018;(3 (31)):188-194. (In Russ.)
Views:
142
Email this article 