Published November 6, 2014 | Version v1
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Exploring Energy Management on GPUs in Game Architectures

  • 1. Universidade Federal de Viçosa
  • 2. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro
  • 3. Pontifícia Universidade Católica do Paraná
  • 4. Universidade Federal Fluminense

Description

CPUs and GPUs have been evolving rapidly over time regarding their capabilities and processing power. This has opened many new possibilities for interactive and real time systems, such as more sophisticated scene realism, more precise and complex artificial intelligence, and better physical simulations. However, these improvements come at a cost: increase of energy consumption. Energy management in interactive and real time architectures have not been receiving much attention over the years, but this issue is likely to become important in the near future due to the increasing energy demand and consumption required by top-notch game applications(especially regarding the mobile and portable consoles). In this paper we introduce the concept of intelligent energy management for games and interactive systems and address the aforementioned issue through these contributions: 1) an investigation of works related to energy management (in general); 2) implementations of feasibility tests for energy management on GPUs; and 3) a novel game architecture with energy management, using multiple GPUs.

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Translated Description (Arabic)

تتطور وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات بسرعة بمرور الوقت فيما يتعلق بقدراتها وقوة المعالجة. وقد فتح هذا العديد من الاحتمالات الجديدة للأنظمة التفاعلية وفي الوقت الحقيقي، مثل واقعية المشهد الأكثر تطوراً، والذكاء الاصطناعي الأكثر دقة وتعقيداً، والمحاكاة المادية الأفضل. ومع ذلك، فإن هذه التحسينات تأتي بتكلفة: زيادة استهلاك الطاقة. لم تحظ إدارة الطاقة في البنى التفاعلية وفي الوقت الفعلي باهتمام كبير على مر السنين، ولكن من المرجح أن تصبح هذه المشكلة مهمة في المستقبل القريب بسبب زيادة الطلب على الطاقة والاستهلاك الذي تتطلبه تطبيقات الألعاب من الدرجة الأولى (خاصة فيما يتعلق بوحدات التحكم المحمولة والمحمولة). نقدم في هذه الورقة مفهوم الإدارة الذكية للطاقة للألعاب والأنظمة التفاعلية ونعالج القضية المذكورة أعلاه من خلال هذه المساهمات: 1) التحقيق في الأعمال المتعلقة بإدارة الطاقة (بشكل عام )؛ 2) تنفيذ اختبارات الجدوى لإدارة الطاقة على وحدات معالجة الرسومات ؛ و 3) بنية لعبة جديدة مع إدارة الطاقة، باستخدام وحدات معالجة الرسومات متعددة.

Translated Description (French)

Les processeurs et les GPU ont évolué rapidement au fil du temps en ce qui concerne leurs capacités et leur puissance de traitement. Cela a ouvert de nombreuses nouvelles possibilités pour les systèmes interactifs et en temps réel, tels qu'un réalisme de scène plus sophistiqué, une intelligence artificielle plus précise et plus complexe et de meilleures simulations physiques. Cependant, ces améliorations ont un coût : l'augmentation de la consommation d'énergie. La gestion de l'énergie dans les architectures interactives et en temps réel n'a pas reçu beaucoup d'attention au fil des ans, mais cette question est susceptible de devenir importante dans un proche avenir en raison de la demande et de la consommation d'énergie croissantes requises par les applications de jeu de premier ordre (en particulier en ce qui concerne les consoles mobiles et portables). Dans cet article, nous introduisons le concept de gestion intelligente de l'énergie pour les jeux et les systèmes interactifs et abordons la question susmentionnée à travers ces contributions : 1) une enquête sur les travaux liés à la gestion de l'énergie (en général) ; 2) la mise en œuvre de tests de faisabilité pour la gestion de l'énergie sur les GPU ; et 3) une nouvelle architecture de jeu avec gestion de l'énergie, utilisant plusieurs GPU.

Translated Description (Spanish)

Las CPU y GPU han evolucionado rápidamente con el tiempo en cuanto a sus capacidades y potencia de procesamiento. Esto ha abierto muchas nuevas posibilidades para sistemas interactivos y en tiempo real, como un realismo de escena más sofisticado, una inteligencia artificial más precisa y compleja y mejores simulaciones físicas. Sin embargo, estas mejoras tienen un coste: el aumento del consumo de energía. La gestión de la energía en arquitecturas interactivas y en tiempo real no ha recibido mucha atención a lo largo de los años, pero es probable que este problema adquiera importancia en un futuro próximo debido a la creciente demanda y consumo de energía que requieren las aplicaciones de juegos de primer nivel (especialmente en lo que respecta a las consolas móviles y portátiles). En este trabajo introducimos el concepto de gestión inteligente de la energía para juegos y sistemas interactivos y abordamos el tema mencionado anteriormente a través de estas contribuciones: 1) una investigación de trabajos relacionados con la gestión de la energía (en general); 2) implementaciones de pruebas de viabilidad para la gestión de la energía en GPU; y 3) una arquitectura de juego novedosa con gestión de la energía, utilizando múltiples GPU.

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Additional titles

Translated title (Arabic)
استكشاف إدارة الطاقة على وحدات معالجة الرسومات في هياكل الألعاب
Translated title (French)
Exploration de la gestion de l'énergie sur les GPU dans les architectures de jeux
Translated title (Spanish)
Explorando la gestión de la energía en las GPU en las arquitecturas de juegos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1492093936
DOI
10.5753/jis.2014.646

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil