Reducing Power Consumption of the LU Factorization with Partial Pivoting on Multi-Core Processors

Abstract

In this paper we analyze the trade-off between energy and performance for a data- parallel execution of the LU factorization with partial pivoting on a multi-core proces- sor. To improve power efficiency, we adapt the runtime in charge of controlling the concurrent execution of the algorithm so as to leverage DVFS by activating/blocking idle threads. For a CPU-bounded operation like the LU factorization, experiments on an AMD 8-core processor report an average reduction around 5% in energy consump- tion in exchange for a minor, in some cases negligible, increase in the execution time.

En este trabajo se analiza el compromiso entre el consumo de energía y el rendimiento de la ejecución paralela del algoritmo que implementa la factorización LU con pivotamiento parcial en procesadores multinúcleo. Para mejorar la eficiencia energética, se ha adaptado el runtime encargado de controlar la ejecución concurrente del algoritmo con el fin de aprovechar la técnica DVFS a través de la activación y el bloqueo de los hilos que se encuentran en estado ocioso. Para un algoritmo limitado por CPU tal como la factorización LU, los experimentos con un procesador AMD de 8 núcleos proporcionan una reducción promedio de alrededor del 5% en el consumo de energía a cambio de un menor, en algunos casos insignificante, aumento del tiempo de ejecución.