基于Trace的安卓3D工作负载缩减方法的研究与实现

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近年来，随着嵌入式系统软硬件的发展，手机和平板电脑逐渐替代台式电脑成为人们购物以及娱乐的首选平台。移动GPU的3D图形渲染能力逐渐成为消费者关注的焦点。为寻求移动GPU架构的最优设计，架构设计者往往需要使用模拟器在多种架构配置下仿真大量的3D工作负载。仿真这一过程十分耗时，大大降低了架构设计效率。为了减少移动GPU架构设计初期的仿真时间，缩减移动3D工作负载显得十分必要。目前，移动平台的操作系统主要为安卓系统。因此，本文借鉴CPU测试程序缩减以及桌面3D工作负载缩减相关研究，构建基于Trace的安卓3D工作负载缩减方法。本文首先分析CPU测试程序缩减以及桌面3D工作负载缩减的相关研究，发现它们均依赖于特定的工具，无法适配当前安卓3D工作负载的缩减。接着，本文为突破现有缩减方法的局限性，借鉴CPU测试程序缩减方法构建基于Trace的安卓3D工作负载缩减方法。该方法的特征为：包含获取Trace文件、生成特征、挑选代表帧以及生成缩减Trace文件这四个步骤。随后，本文基于开源项目Apitrace与GPU性能参数获取器ARM DS5Streamline完善安卓3D工作负载缩减方案四个步骤所需工具链：Trace获取器、GPU性能参数获取器、Trace播放器以及帧提取器。最后，在包含Mali T628GPU的Odroid XU4嵌入式开发板上，利用本文的缩减方法完成Antutu3DBench、3DMark Ice Storm Extreme Demo、3DMark Ice Storm Extreme GT1、3DMark Ice Storm Extreme GT2以及SUV Traffic Racer这五个安卓3D工作负载的缩减。缩减后的3D工作负载帧数平均为原始3D工作负载的2.68%，运行效率平均提升11.5倍。本文在Odroid XU4开发板（Mali T628GPU）、Firefly RK3399开发板（Mali T860GPU）、酷比魔方Iwork8（Intel HD Graphics GPU）以及红米Note4X（Adreno506GPU）上对缩减前后的3D工作负载进行相似性验证。实验结果表明：在GPU变频实验中，缩减后的3D工作负载与原始3D工作负载的FPS平均相关系数达到99.5%以上。

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作者
刘泽恒;
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作者单位

东南大学;

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授予单位东南大学;
学科电子科学与技术
授予学位硕士
导师姓名齐志;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类计算技术、计算机技术;
关键词
Trace; 工作负载;

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