A framework for estimation and visualization of software energy consumption

This work provides a framework for the estimation of software energy consumption, targeting embedded systems. Energy estimation is a challenging task which many others have attempted in the past. We improve such previous attempts in order to provide the developer with more granular information about the energy hot-spots in the application. The tool is built using the LLVM framework, and is therefore agnostic to both the high level language and the target architecture. We also provide the possibility to explore and visualize the impact of compiler optimizations on the source code to low level instructions correspondence. We have designed an energy model that can be constructed with readily available information, and incrementally enriched in order to improve its accuracy. Finally, we evaluate the accuracy of this model on widely used benchmarks.

Questo lavoro presenta un framework per la stima del consumo energetico di un programma, con riferimento particolare ai sistemi embedded. Questo problema é stato largamente affrontato in passato. Estendendo metodologie di stima giá note, il framework consente a sviluppatori software di stabilire quali entitá a livello di codice sorgente siano maggiormente responsabili per il consumo energetico totale del programma. Il tool é stato sviluppato usando il framework LLVM, e di conseguenza è indipendente sia dal linguaggio di programmazione utilizzato, sia dall’architettura hardware sul quale il programma viene eseguito. Esso inoltre fornisce anche la possibilitá di visualizzare e stabilire l’impatto delle ottimizzationi del compilatore sulla corrispondenza tra codice sorgente e istruzioni di basso livello. Abbiamo poi sviluppato un energy model i cui parametri possono essere determinati con informazioni prontamente disponibili, ed eventualmente arricchito per aumentare la sua accuratezza. Infine, abbiamo svolto una validazione sperimentale della stima del consumo energetico.