Preemption-Enhanced Benchmark Suite for FPGAs
Arsalan Ali Malik, John Buchanan, and Aydin Aysu
现场编程门阵列(FPGA)因其可配置性、能源效率和加速特定领域工作负载的能力而在云计算中变得至关重要。 随着FPGA的采用,对任务调度和抢占技术的研究已经加强。 然而,该领域缺乏一个标准化的基准框架,无法进行一致和可重复的评价。 许多现有研究提出了创新的调度或抢占机制,但通常依赖于专有或合成基准,限制了可推广性并使比较变得困难。 这种有条不紊的碎片阻碍了多租户FPGA环境中对调度策略和抢占的有效评估。 本文介绍了第一个开源抢占基准套件,用于评估FPGA抢占策略和测试新的调度算法,而无需用户从头开始创建抢占工作负载。 该套件包括27种不同的应用程序,包括密码学,AI / ML,计算密集型工作负载,通信系统和多媒体处理。 每个基准都集成了全面的上下文保存和恢复机制,促进了可重复的研究和一致的比较。 我们的套件不仅简化了测试 FPGA 调度策略,而且还通过在多租户 FPGA 系统中评估调度公平性、资源分配效率和上下文切换性能,最终支持为基于 FPGA 的环境开发更好的操作系统和调度策略,从而有利于操作系统研究。 我们还为添加新基准提供了指导方针,使未来的研究能够扩展和完善FPGA抢占和调度评估。
Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) have become essential in cloud computing due to their reconfigurability, energy efficiency, and ability to accelerate domain-specific workloads. As FPGA adoption grows, research into task scheduling and preemption techniques has intensified. However, the field lacks a standardized benchmarking framework for consistent and reproducible evaluation. Many existing studies propose innovative scheduling or preemption mechanisms but often rely on proprietary or sy...