專利名稱：操作特性的基于效率的確定的制作方法
操作特性的基于效率的確定
背景技術(shù)：
降低處理器的能量消耗和功耗在很多情況下正變得日益重要。例如，這種功率和能量減少可降低消費(fèi)者的總成本。另外，這種功率和能量減少可增加移動(dòng)產(chǎn)品的電池壽命。
處理器可根據(jù)各種活動(dòng)模式狀態(tài)操作。這些狀態(tài)中的每一種可提供某一水平的性能(例如，速度)。然而，對(duì)于這些狀態(tài)，功耗隨著處理器性能而增加。此外，處理器可在休眠模式下操作。在該模式下，可關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)組件以節(jié)省功耗。
處理器性能通常受到諸如存儲(chǔ)器或輸入/輸出(I/O)設(shè)備的外部設(shè)備或組
件的限制。例如，當(dāng)處理器等待外部設(shè)備時(shí)，它或者可進(jìn)入休眠模式或者保持活動(dòng)。更具體地，當(dāng)預(yù)期的延遲較長時(shí)(如當(dāng)?shù)却齺碜杂脖P驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)時(shí))，處理器可進(jìn)入休眠模式。然而，對(duì)于短的預(yù)期延遲，處理器在等待響應(yīng)時(shí)通常保持活動(dòng)模式。
在很多操作情形中，認(rèn)為大多數(shù)的這種等待時(shí)間較短。因此，在操作期間，處理器通常在活動(dòng)模式下度過其大多數(shù)的等待時(shí)間。在這些時(shí)間中，處理器一般以低效率功率方式運(yùn)行。
附圖簡述


圖1示出第一裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖2示出第二裝置的一個(gè)實(shí)施例。圖3示出示例性邏輯流程的一個(gè)實(shí)施例。圖4示出性能曲線圖的一個(gè)實(shí)施例。圖5示出示例性系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
詳細(xì)描述各個(gè)實(shí)施例提供了可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)處理器性能的技術(shù)。例如，這些技術(shù)可標(biāo)識(shí) 處理器效率并可調(diào)節(jié)處理器的性能(例如，其速度)。這種調(diào)節(jié)可包括改變處 理器的操作狀態(tài)(例如，其P狀態(tài))。例如，在檢測到處理器受到存儲(chǔ)器限制 或等待另一個(gè)設(shè)備(諸如，圖形卡)時(shí)，這些技術(shù)可調(diào)節(jié)處理器的操作以使得
它較慢地運(yùn)行。結(jié)果，節(jié)省了能量。相反，在檢測到處理器不再受到這些限制 的約束時(shí)，可重新向處理器投入所節(jié)省的能量以通過以較高的頻率運(yùn)行來提供 增強(qiáng)的性能(例如，更快的操作)。對(duì)處理器操作的這些調(diào)節(jié)可涉及各種技術(shù)。 示例性技術(shù)包括切換處理器的時(shí)鐘信號(hào)，和/或在有或沒有電壓變化的情況下改 變處理器的操作頻率。
在各個(gè)實(shí)施例中，這種技術(shù)可在處理器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。然而，在其它實(shí)施例中， 實(shí)現(xiàn)可涉及外部軟件和/或外部硬件。
各個(gè)實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)元件。元件可包括被安排為執(zhí)行特定操作的 任何結(jié)構(gòu)。每個(gè)元件可被實(shí)現(xiàn)為給定的一組設(shè)計(jì)參數(shù)或性能限制所需要的硬 件、軟件或其任意組合。盡管可利用按特定配置的具體元件作為示例描述實(shí)施 例，但各實(shí)施例可包括替換配置的元件的其它組合。
值得注意的是，對(duì)"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"的引用意味著結(jié)合實(shí)施例 描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被納入至少一個(gè)實(shí)施例中。通篇在說明書出現(xiàn)的 短語"在一個(gè)實(shí)施例中"和"在實(shí)施例中"不一定全部指相同實(shí)施例。
圖1示出可基于效率確定調(diào)節(jié)操作的示例性裝置100。裝置ioo可包括各 個(gè)元件。例如，圖1示出裝置100可包括處理器核102、控制單元104和外部 接口 106。而且，裝置100可包括溫度傳感器116。裝置100的元件可在處理 器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。示例性處理器包括(但不限于)中央處理單元(CPU)、圖形處理 器和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。
處理器核102執(zhí)行對(duì)給定的一組輸入產(chǎn)生特定輸出的操作。這種輸入可以 是與指令集相關(guān)聯(lián)的指令。在各實(shí)施例中，處理器核102可利用多個(gè)邏輯門實(shí) 現(xiàn)并可被設(shè)計(jì)成用于通用功能。
處理器核102可在各種活動(dòng)模式狀態(tài)下操作。例如，裝置IOO可在不同的
性能狀態(tài)(也稱為"P狀態(tài)")下操作。這些P狀態(tài)中的每一個(gè)具有相應(yīng)的操 作頻率和電壓電平。具體地，具有較高電壓和頻率的P狀態(tài)提供較好的性能(例如，較高的速度)。然而，如以上所指示的，這種性能的增加需要較大的功耗。 外部接口 106可供通過一個(gè)或多個(gè)互連與各種外部設(shè)備交換信息之用。這
些設(shè)備可包括(但不限于)存儲(chǔ)器(例如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM))、 圖形芯片、I/O設(shè)備和/或盤驅(qū)動(dòng)器。示例性互連包括一個(gè)或多個(gè)總線接口和/ 或一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口。然而，各實(shí)施例不限于這些示例。因此，外部接口 106可包括控制邏輯和電子設(shè)備(例如，收發(fā)機(jī))以便于這種信息交換。
外部接口 106可包括用戶偏好接口 128。用戶偏好接口 128可用作利用各 種圖形用戶界面(GUI)元件向用戶或操作員顯示信息的接口。用戶偏好接口 128還可用于從用戶處接收諸如用戶命令、用戶偏好等的信息。具體地，用戶 偏好接口 128可接收用于效率確定模塊110、管理模塊112和策略模塊114以 及裝置100的其它元件的控制指示和偏好信息。
在各實(shí)施例中，處理器核102可生成關(guān)于具體操作的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可通過 一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器累積。例如，圖1示出具有事件計(jì)數(shù)器108的處理器核102， 該事件計(jì)數(shù)器108可對(duì)特定事件的出現(xiàn)計(jì)數(shù)。這種事件可包括處理器核102等 待來自外部設(shè)備的響應(yīng)的事件。這種事件的示例包括與外部設(shè)備的通信，諸如 與外部存儲(chǔ)器的通信、1/0通信、與圖像處理器/卡的通信、和/或與硬盤驅(qū)動(dòng)器 的通信。然而，各實(shí)施例不限于這些示例。
例如，計(jì)數(shù)器108可計(jì)數(shù)一種或多種特定類型的存儲(chǔ)器存取。這種存取的 示例包括(但不限于)長持續(xù)時(shí)間存取、非投機(jī)性的存取、和/或其它指令的塊 執(zhí)行的存取。
事件計(jì)數(shù)器108包括標(biāo)識(shí)這種事件的出現(xiàn)的控制邏輯。這種控制邏輯可以 硬件、軟件和/或固件的任意組合實(shí)現(xiàn)。事件標(biāo)識(shí)可基于相應(yīng)的接口 (例如，總 線)信號(hào)和/或命令的存在而進(jìn)行。同樣，事件標(biāo)識(shí)可通過與外部設(shè)備存取相關(guān) 聯(lián)的軟件指令(或多個(gè)軟件指令)的執(zhí)行以及通過等待數(shù)據(jù)的繁忙環(huán)路的存在 而進(jìn)行。然而，各實(shí)施例不限于這些示例。
更具體地，事件計(jì)數(shù)器108可生成在前面的(例如，緊接前面的)時(shí)間間 隔中發(fā)生的這種事件的計(jì)數(shù)。因此，事件計(jì)數(shù)器108累積在滑動(dòng)時(shí)間窗內(nèi)發(fā)生 的事件計(jì)數(shù)?？刹捎酶鞣N時(shí)間間隔持續(xù)時(shí)間。示例性持續(xù)時(shí)間是l毫秒。如圖 1所示，該計(jì)數(shù)被提供給控制單元104作為計(jì)數(shù)值120。在各實(shí)施例中，計(jì)數(shù)值120可通過并行(例如，16位)信號(hào)線提供給控制單元104。然而，可替換 地采用其它技術(shù)。
控制單元104為處理器核102確立性能特性。這些確立的性能特性基于處 理器核102的評(píng)估操作效率。如圖1所示，控制單元104包括效率確定模塊110、 管理模塊112和計(jì)時(shí)器118。
效率確定模塊110基于處理器核102的性能確定處理器核102的操作效 率。例如，效率確定模塊110可根據(jù)計(jì)數(shù)值120確定效率度量122。
如上所述，計(jì)數(shù)值120指示在時(shí)間間隔內(nèi)(例如，在滑動(dòng)時(shí)間窗內(nèi))已經(jīng) 發(fā)生的事件數(shù)。這種事件可以是處理器核102等待來自外部設(shè)備的響應(yīng)的事件。 因此，計(jì)數(shù)值120在其具有較大的量值時(shí)指示較低效率，并在其具有較小量值 時(shí)指示較高效率。因此，效率確定模塊110可確定效率度量122，以使得它與 計(jì)數(shù)值120成反比。
作為根據(jù)計(jì)數(shù)值120導(dǎo)出效率度量122的附加或選擇，效率確定模塊110 可利用各種其它技術(shù)確定效率度量122。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，效率確定模 塊110可利用反復(fù)試驗(yàn)技術(shù)確定效率度量122。例如，可實(shí)現(xiàn)針對(duì)效率度量122 的值的范圍，直到獲得期望的測量輸出。所測量的輸出可按照功耗率、平均 處理器利用率、應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間等。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，效率確定模塊IIO 可通過監(jiān)視并記錄在先前由處理器核102 (或另一個(gè)處理器核)執(zhí)行時(shí)應(yīng)用的 各個(gè)特性以創(chuàng)建應(yīng)用歷史從而確定效率度量122。效率確定模塊110可使用應(yīng) 用歷史和預(yù)測算法來預(yù)測效率度量122的值，以供在由處理器核102執(zhí)行應(yīng)用 時(shí)使用。其它技術(shù)和處理器核推斷 法可用于生成效率度量122，且各實(shí)施例不 限于該上下文。管理模塊112確立處理器核102的操作特性。這可包括確立處 理器核102的操作頻率和/或電壓。這種處理器核102的操作特性可基于效率度 量122來確立，因此，圖1示出從效率確定模塊110接收效率度量122的管理 模塊112。
在接收到效率度量122之后，管理模塊112可選擇相對(duì)應(yīng)的操作特性?；?于該選擇，管理模塊112可將指示124發(fā)送到處理器核102。該指示指令處理 器核102根據(jù)所選的特性操作。如上所述，這種特性可包括特定操作頻率和/ 或電壓(例如，特定的P狀態(tài))。作為選擇或附加，這種特性可包括處理器核102的時(shí)鐘觸發(fā)設(shè)置。
處理器核102的操作特性的這種選擇可根據(jù)將效率度量122的范圍映射到 特定操作特性的方案進(jìn)行。如上所述，這種操作特性可包括操作頻率和/或電壓 (例如，P狀態(tài))。作為選擇或附加，這種特性可包括處理器核102的時(shí)鐘觸 發(fā)設(shè)置。
效率度量122的范圍和操作特性之間的這種映射可由策略模塊114提供。 如圖1所示，策略模塊114可被包括在管理模塊112中。在各實(shí)施例中，策略 模塊114可包括含有這些對(duì)應(yīng)性的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器)。然而，可采用 其它實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
分配操作特性可能付出某種代價(jià)。例如改變操作頻率和電壓涉及鎖定PLL 和改變電壓，這可能要花費(fèi)某些時(shí)間。頻繁改變操作特性可導(dǎo)致凈損耗而不 是增益。計(jì)時(shí)器118可用于將操作特性變化限制為不超過預(yù)定的轉(zhuǎn)變次數(shù)/秒。
如上所述，裝置IOO的外部接口 106可包括用戶偏好接口 128。用戶偏好 接口 128允許用戶或操作人員對(duì)算法添加偏好，這種策略的示例可包括增加節(jié) 能、提供增強(qiáng)的性能等。
如上所述，裝置100可包括溫度傳感器116。這種傳感器確定裝置100的 當(dāng)前操作溫度。溫度傳感器116可按各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，溫度傳感器116可 包括基于熱敏電阻的電路。
如圖1所示，溫度傳感器116可向管理模塊112提供指示當(dāng)前操作溫度的 信號(hào)125?；谠撔盘?hào)，管理模塊112可確定在不導(dǎo)致超過最大溫度的情況下 裝置100可處理的附加功耗的量。附加功耗被稱為"凈空"。
管理模塊112可按各種方法確定該附加凈空。在各示例性實(shí)現(xiàn)中，管理模 塊112可包括含有預(yù)先存儲(chǔ)的針對(duì)特定溫度值(或值的范圍)的凈空值的査找 表。在其它示例性實(shí)現(xiàn)中，管理模塊112可實(shí)時(shí)地計(jì)算凈空。
基于該凈空，管理模塊112可確定操作特性的限值，諸如最大操作頻率和 /或電壓(例如，P狀態(tài))以及時(shí)鐘觸發(fā)極限。因此，在確定這種用于指示124 的特性時(shí)，策略模塊114可修改根據(jù)效率度量122確定的操作特性，以使得它 們不會(huì)導(dǎo)致所確定的凈空被超過。
圖2示出可基于效率確定調(diào)節(jié)操作的另一個(gè)裝置200。裝置200可包括各個(gè)元件。例如，圖2示出裝置200可包括多個(gè)處理器核202a-b、控制單元204 和外部接口 206。同樣，裝置100可包括溫度傳感器216。裝置200的各元件 可在處理器(例如，CPU、圖形處理器、DSP等)中實(shí)現(xiàn)。然而，各實(shí)施例不 限于這些實(shí)現(xiàn)。
處理器核202a-b中的每一個(gè)執(zhí)行對(duì)給定的一組輸入產(chǎn)生特定輸出的操作。 這種輸入可以是與指令集相關(guān)聯(lián)的指令。在各實(shí)施例中，處理器核202a-b中的 每一個(gè)可利用多個(gè)邏輯門實(shí)現(xiàn)并可被設(shè)計(jì)成用于通用功能。此外，處理器核 202a-b中的每一個(gè)可在各種活動(dòng)模式狀態(tài)下(例如，不同的P狀態(tài))操作。
外部接口 206可供通過一個(gè)或多個(gè)互連(總線接口和/或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口)與 各種設(shè)備交換信息之用。如上所述，這些設(shè)備可包括(但不限于)存儲(chǔ)器(例 如，DRAM)、圖形芯片、1/0設(shè)備和/或盤驅(qū)動(dòng)器。如以上參照?qǐng)Dl所述，外 部接口 206可按外部接口 106的方式實(shí)現(xiàn)。
在各實(shí)施例中，處理器核202a-b中的每一個(gè)可生成關(guān)于特定操作的數(shù)據(jù)。 該數(shù)據(jù)可通過一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器累積。例如，圖2示出包括事件計(jì)數(shù)器208a 的處理器核202a和包括事件計(jì)數(shù)器208b的處理器核202b。事件計(jì)數(shù)器208a 對(duì)處理器核202a中出現(xiàn)的特定事件計(jì)數(shù)。類似地，事件計(jì)數(shù)器208b對(duì)處理器 核202b中出現(xiàn)的特定事件計(jì)數(shù)。
如以上參照?qǐng)D1所述，這種事件可包括對(duì)應(yīng)的處理器核202等待來自外部 設(shè)備的響應(yīng)的事件。這種事件的示例可包括與外部設(shè)備的通信，諸如與外部存 儲(chǔ)器的通信、1/0通信、與圖像處理器/卡的通信、和/或與硬盤驅(qū)動(dòng)器的通信。 然而，各實(shí)施例不限于這些示例。
例如，計(jì)數(shù)器208a-b可分別計(jì)數(shù)一種或多種特定類型的存儲(chǔ)器存取。這 種存取的示例包括(但不限于)長持續(xù)時(shí)間存取、非投機(jī)性的存取、和/或其它 指令的塊執(zhí)行的存取。
事件計(jì)數(shù)器208a-b可分別包括標(biāo)識(shí)這種事件的出現(xiàn)的控制邏輯。這種控 制邏輯可以硬件、軟件和/或固件的任意組合實(shí)現(xiàn)。事件標(biāo)識(shí)可基于相應(yīng)的接口 (例如，總線)信號(hào)和/或命令的存在而進(jìn)行。同樣，事件標(biāo)識(shí)可通過與外部設(shè) 備存取相關(guān)聯(lián)的軟件指令(或多個(gè)軟件指令)的執(zhí)行以及通過等待數(shù)據(jù)的繁忙 環(huán)路存在而進(jìn)行。然而，各實(shí)施例不限于這些示例。
10因此，事件計(jì)數(shù)器208a-b中的每一個(gè)可生成在前面的(例如，緊接前面 的)時(shí)間間隔中發(fā)生的這種事件的計(jì)數(shù)?？刹捎酶鞣N時(shí)間間隔持續(xù)時(shí)間。示例 性持續(xù)時(shí)間是1毫秒。如圖2所示，事件計(jì)數(shù)器208a將其計(jì)數(shù)提供給控制單 元204作為計(jì)數(shù)值220a，而事件計(jì)數(shù)器208b將其計(jì)數(shù)提供給控制單元204作 為計(jì)數(shù)值220b。在各實(shí)施例中，計(jì)數(shù)值220a-b可分別通過并行(例如，16位) 信號(hào)線提供給控制單元204。然而，可替換地采用其它技術(shù)。
控制單元204基于處理器核202a-b中的每一個(gè)的評(píng)估操作效率確立針對(duì) 處理器核202a-b中的每一個(gè)的性能特性。如圖2所示，控制單元104包括效率 確定模塊210a-b和管理模塊212。
效率確定模塊210a-b分別針對(duì)相應(yīng)的處理器核確定操作效率。更具體地， 效率確定模塊210a針對(duì)處理器核202a確定操作效率，且效率確定模塊210b 針對(duì)處理器核202b確定操作效率。這些效率中的每一個(gè)可基于相應(yīng)的處理器 核的性能來確定。
例如，效率確定模塊210a可根據(jù)計(jì)數(shù)值220a確定效率度量222a，而效率 確定模塊210b可根據(jù)計(jì)數(shù)值220b確定效率度量222b。因此，按以上參照?qǐng)D1 描述的方式，效率確定模塊210a-b可確定效率度量222a和222b使得它們分別 與計(jì)數(shù)值220a和220b成反比。
管理模塊212確立處理器核202a-b的操作特性。這可包括確立處理器核 202a-b的操作頻率和/或電壓(例如，P狀態(tài))。作為選擇或附加，這種特性可 包括處理器核102的時(shí)鐘觸發(fā)設(shè)置。處理器核202a-b的這種操作特性可基于效 率度量222a-b來確立。因此，圖2示出管理模塊212從效率確定模塊210a-b 接收效率度量222a-b。
在接收這些效率度量后，管理模塊212可為每個(gè)處理器核202a-b選擇對(duì) 應(yīng)的操作特性。例如，管理模塊212可將指示224a發(fā)送到處理器核202a，并 將指示224b發(fā)送到處理器核202b。這些指示指令處理器核202a-b根據(jù)為它們 中的每一個(gè)選擇的操作特性操作。
如以上參照?qǐng)D1所述，處理器核202a-b的操作特性的選擇可根據(jù)將效率 度量222a-b的范圍映射到特定操作特性的方案。這種映射可由策略模塊214 提供。如圖2所示，策略模塊214可被包括在管理模塊212中。同樣，如以上參照?qǐng)D1所述，策略模塊214可按策略模塊114的方式實(shí)現(xiàn)。
作為選擇或附加，管理模塊212可執(zhí)行處理器核202a和202b的操作特性 的協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)的示例可以是對(duì)核202a和202b兩者選擇單個(gè)頻率和電壓。此外， 管理模塊212可執(zhí)行各種預(yù)算分配。這些預(yù)算分配技術(shù)可包括基于相應(yīng)的效率 度量222a和222b將操作條件按比例分配給處理器核202a和202b中的每一個(gè)。 然而，可采用其它技術(shù)。因此，各實(shí)施例可有利地在不同組件之間平衡功率容 量。
如上所述，裝置200可包括溫度傳感器216。這種傳感器確定裝置200的 當(dāng)前操作溫度。溫度傳感器216可按各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，溫度傳感器216可 包括基于熱敏電阻的電路。
如圖2所示，溫度傳感器216可向管理模塊212提供指示當(dāng)前操作溫度的 信號(hào)225?；谠撔盘?hào)，管理模塊212可確定在不導(dǎo)致超過最大溫度的情況下 裝置200可處理的附加功耗的量。附加功耗被稱為"凈空"。
管理模塊212可按各種方法確定該附加凈空。在各示例性實(shí)現(xiàn)中，管理模 塊212可包括含有預(yù)先存儲(chǔ)的針對(duì)特定溫度值(或值的范圍)的凈空值的査找 表。
基于該凈空，管理模塊212可確定針對(duì)處理器核202a-b的操作特性的限 值，諸如最大操作頻率和/或電壓(例如，P狀態(tài))。作為選擇或附加，可對(duì)處 理器核202a-b確定時(shí)鐘觸發(fā)極限。因此，在確定這種用于指示224a-b的特性 時(shí)，策略模塊214可修改根據(jù)效率度量222a-b確定的操作特性，使得它們不會(huì) 導(dǎo)致所確定的凈空被超過。
在一般的操作中，圖1和2的實(shí)施例標(biāo)識(shí)由于外部限制(例如在外部設(shè)備 上的等待)引起的低效處理器操作的發(fā)生。因此，當(dāng)標(biāo)識(shí)這種發(fā)生時(shí)，可選擇 提供較低功耗(和較差性能)的操作特性。這種特性可包括活動(dòng)模式狀態(tài)(例 如，較低P狀態(tài))。作為選擇或附加，這種特性可包括針對(duì)核102和/或核202a-b 的時(shí)鐘觸發(fā)特性。盡管提供較差的性能能力，但所選的特性不會(huì)損害實(shí)際性能。 這是因?yàn)樵谶@些時(shí)間不需要附加性能能力。
相反，當(dāng)這種無效操作的出現(xiàn)減少時(shí)，可選擇導(dǎo)致較高功耗(和較好性能) 的操作特性。這種特性可包括活動(dòng)模式狀態(tài)(例如，較高P狀態(tài))。作為選擇或附加，這種特性可包括針對(duì)核102和/或核202a-b的時(shí)鐘觸發(fā)特性。因此， 通過這些技術(shù)，可有利地節(jié)省功耗。
此外，各實(shí)施例可確定可用凈空。這種確定可根據(jù)溫度傳感器進(jìn)行。因此， 可基于效率選擇操作參數(shù)，且還不超過可用凈空。
圖1和2的特征可以硬件、軟件和/或固件的任意組合實(shí)現(xiàn)。此外，盡管 圖1和2示出各自具有單個(gè)事件計(jì)數(shù)器的處理器核，但處理器核可包括多個(gè)事 件計(jì)數(shù)器。在這種實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)計(jì)數(shù)器可計(jì)數(shù)不同類型事件的發(fā)生。因此，各 實(shí)施例可基于多個(gè)計(jì)數(shù)值確定效率度量。
可參照以下附圖和所附示例進(jìn)一步描述實(shí)施例。 一些附圖可包括邏輯流 程。盡管此處呈現(xiàn)的這些附圖可包括特定的邏輯流程，但可以認(rèn)識(shí)到，該邏輯 流程僅僅提供如何實(shí)現(xiàn)如此處所述的一般功能的示例。此外，除非另外指出， 否則不一定必須按照所呈現(xiàn)的順序執(zhí)行給定的邏輯流程。另外，給定的邏輯流 程可由硬件元件、由處理器執(zhí)行的軟件元件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)。各實(shí)施例不 限于該上下文。
圖3是包括基于效率確定操作特性的示例性邏輯流程300的示圖。盡管該 圖示出特定的順序，但也可采用其它順序。同樣，可按各種并行和/或順序的組 合執(zhí)行所描述的操作。
如圖3所示，邏輯流程300包括框302，其中生成關(guān)于一個(gè)或多個(gè)處理器 組件(例如， 一個(gè)或多個(gè)處理器核)的事件數(shù)據(jù)。例如，這可包括針對(duì)每個(gè)處 理器組件確定其中處理器組件等待來自設(shè)備的相應(yīng)事件發(fā)生的數(shù)目。
在框304，根據(jù)事件數(shù)據(jù)確定處理組件的效率度量。參照?qǐng)D1，這可包括 通過效率確定模塊110生成效率度量122。同樣，在圖2的上下文中，這可包 括分別通過效率確定模塊210a和210b生成效率度量222a和222b。
基于效率度量，在框306為每個(gè)處理器組件選擇操作特性。如以上參照?qǐng)D 1和2所述，這種特性可包括針對(duì)一個(gè)或多個(gè)處理器組件的每一個(gè)的操作頻率 和/或電壓(例如，P狀態(tài))。作為選擇或附加，這些特性可包括針對(duì)一個(gè)或多 個(gè)處理器組件的每一個(gè)的時(shí)鐘觸發(fā)設(shè)置。根據(jù)這些選擇， 一個(gè)或多個(gè)處理器組 件可涉及在框308采用操作特性。
圖4是包括作為操作頻率函數(shù)的性能(例如速度)的曲線的曲線圖400。這些圖用于例示的目的而非限制。例如，曲線圖400包括示出其中處理器的性 能隨著其操作頻率線性提高(因此其功耗增加)的理想性能輪廓線的曲線402。 類似地，曲線404示出其中在操作頻率增加時(shí)處理器性能發(fā)生顯著提高的輪廓 線。
相反，曲線406示出受到外部設(shè)備限制的處理器的性能輪廓線。如本文所 描述的，這可包括涉及處理器等待來自外部設(shè)備的響應(yīng)的大量發(fā)生事件。因此， 對(duì)于曲線406，頻率的增加提供性能的最小(如果有的話)提升。因此，對(duì)于 該性能輪廓線， 一般不期望增加頻率。這是因?yàn)樾枰@著的附加功耗來實(shí)現(xiàn)小 的性能提升。
圖5是示例性系統(tǒng)實(shí)施例的示圖。具體地，圖5是示出系統(tǒng)500的示圖， 其可包括各種元件。例如，圖5示出系統(tǒng)500可包括處理器502、芯片集504、 輸入/輸出(1/0)設(shè)備506、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)(諸如動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)) 508和只讀存儲(chǔ)器(ROM) 510。這些元件可以硬件、軟件、固件或其任何組 合實(shí)現(xiàn)。然而，各實(shí)施例不限于這些元件。
如圖5所示，I/O設(shè)備506、 RAM 508和ROM 510可作為芯片集504耦 合到處理器502。芯片集504可通過總線512耦合到處理器502。因此，總線 512可包括多條線。
處理器502可以是包括一個(gè)或多個(gè)核的中央處理單元。因此，處理器502 可進(jìn)入諸如一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)模式P狀態(tài)的各種操作狀態(tài)。因此，處理器502可 包括以上參照?qǐng)D1-3描述的特征。例如，處理器502可包括裝置100的元件和 /或裝置200的元件。
因此，在各實(shí)施例中，處理器504的操作特性(例如，P狀態(tài))可基于其 等待來自外部設(shè)備的響應(yīng)的事件來確立。這種外部設(shè)備的示例包括(但不限于) 芯片集504、 I/O設(shè)備506、 RAM 508和ROM 510。
在此已闡明了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)這些實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)理解，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施這些實(shí)施例。在其 它實(shí)例中，未對(duì)公知操作、組件和電路進(jìn)行詳細(xì)描述以免混淆這些實(shí)施例?？?以認(rèn)識(shí)到，在此公開的特定的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能細(xì)節(jié)可以是代表性的而不一定限 制這些實(shí)施例的范圍?？墒褂糜布?、軟件元件或兩者的組合來實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施例。硬件元件的 示例可包括處理器、微處理器、電路、電路元件(例如，晶體管、電阻器、電
容器、電感器等)、集成電路、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)、 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、邏輯門、寄存器、 半導(dǎo)體器件、芯片、微型芯片、芯片集等。軟件的示例可包括軟件組件、程序、 應(yīng)用、計(jì)算機(jī)程序、應(yīng)用程序、系統(tǒng)程序、機(jī)器程序、操作系統(tǒng)軟件、中間件、 固件、軟件模塊、例程、子例程、函數(shù)、方法、進(jìn)程、軟件接口、應(yīng)用程序接 口 (API)、指令集、計(jì)算代碼、計(jì)算機(jī)代碼、代碼段、計(jì)算機(jī)代碼段、字、 數(shù)值、符號(hào)或其任意組合。確定是否使用硬件元件和/或軟件元件來實(shí)現(xiàn)一實(shí)施 例可根據(jù)任意數(shù)量的因素而變化，諸如期望計(jì)算速率、功率電平、熱容限、處 理周期預(yù)算、輸入數(shù)據(jù)速率、輸出數(shù)據(jù)速率、存儲(chǔ)器資源、數(shù)據(jù)總線速度以及 其它設(shè)計(jì)或性能約束。
可使用表達(dá)"耦合的"和"連接的"及其派生詞對(duì)一些實(shí)施例進(jìn)行描述。 這些術(shù)語并不旨在作為彼此的同義詞。例如，可使用術(shù)語"連接的"和/或"耦 合的"對(duì)一些實(shí)施例進(jìn)行描述，以指示兩個(gè)或更多的元件彼此直接物理或電接 觸。然而，術(shù)語"耦合的"也可指兩個(gè)或更多的元件彼此并不直接接觸，但是 它們?nèi)匀槐舜藚f(xié)作或交互。
一些實(shí)施例可例如使用可儲(chǔ)存指令或指令集的機(jī)器可讀介質(zhì)或制品來實(shí) 現(xiàn)，這些指令或指令集在由機(jī)器執(zhí)行時(shí)可使該機(jī)器根據(jù)這些實(shí)施例執(zhí)行一方法 和/或操作。例如，這種機(jī)器可包括任何合適的處理平臺(tái)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算設(shè)備、 處理設(shè)備、計(jì)算系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、處理器等，并且其可通過使用硬件 和/或軟件的任何合適組合來實(shí)現(xiàn)。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)或制品可包括任何合適 類型的存儲(chǔ)器單元、存儲(chǔ)器設(shè)備、存儲(chǔ)器制品、存儲(chǔ)器介質(zhì)、存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ) 制品、存儲(chǔ)介質(zhì)和/或存儲(chǔ)單元，例如，存儲(chǔ)器、可移動(dòng)或不可移動(dòng)介質(zhì)、可擦 除或不可擦除介質(zhì)、可寫或可重寫介質(zhì)、數(shù)字或模擬介質(zhì)、硬盤、軟盤、壓縮 盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、可錄壓縮盤(CD-R)、可重寫壓縮盤(CD-RW)、 光盤、磁性介質(zhì)、磁光介質(zhì)、可移動(dòng)存儲(chǔ)卡或盤、各種類型的數(shù)字通用盤(DVD)、 帶、帶盒等。指令可包括任何合適類型的代碼，諸如源代碼、編譯代碼、解釋 代碼、可執(zhí)行代碼、靜態(tài)代碼、動(dòng)態(tài)代碼、加密代碼等，這些代碼通過使用任何合適的高級(jí)、低級(jí)、面向?qū)ο蟮?、可視的、編譯的和/或解釋的編程語言來實(shí) 現(xiàn)。
盡管以專用于結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作的語言描述了主題，但是應(yīng)當(dāng)理解， 所附權(quán)利要求書中限定的主題并不一定限于上述特定特征或動(dòng)作。相反，上述 特定特征和動(dòng)作是作為實(shí)現(xiàn)這些權(quán)利要求的示例形式而公開的。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括計(jì)數(shù)器，用于確定事件發(fā)生的數(shù)目，其中每個(gè)事件發(fā)生包括處理器組件等待來自設(shè)備的響應(yīng)。效率確定模塊，用于基于所述事件發(fā)生的數(shù)目確定效率度量；以及策略模塊，用于針對(duì)所述處理器組件確立一個(gè)或多個(gè)操作特性，所述操作特性對(duì)應(yīng)于所述效率度量。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)操作特性包括頻率和電壓電平。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)操作特性包括 P狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)目的事件發(fā)生是在特定 的時(shí)間間隔中發(fā)生的。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括用于測量時(shí)間間隔的計(jì)時(shí) 器，所述管理模塊用于限制所述時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)所述處理器組件確立的操作特性 數(shù)目。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用于接收用戶偏好信息 的用戶偏好接口，所述管理模塊用于根據(jù)所述效率度量和所述用戶偏好信息確 立針對(duì)所述處理器組件的一個(gè)或多個(gè)操作特性。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述事件發(fā)生包括一個(gè)或多個(gè) 外部存儲(chǔ)器通信或輸入/輸出通信。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述操作特性在兩個(gè)或多個(gè)模 塊之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括用于向所述管理模塊提供 指示當(dāng)前操作溫度的信號(hào)的溫度傳感器，所述管理模塊用于基于所述信號(hào)確定 可用凈空并基于所述效率度量和所述可用凈空確立一個(gè)或多個(gè)操作特性。
10. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述管理模塊當(dāng)所述效率度量指示所述處理器組件的增加效率時(shí)對(duì)所述處理器組件確立增加的操作頻率；以及當(dāng)所述效率度量指示所述處理器組件的降低效率時(shí)對(duì)所述處理器 組件確立降低的操作頻率。
11. 一種方法，包括對(duì)處理器組件確定效率度量；為所述處理器組件選擇一個(gè)或多個(gè)操作特性，其中所述一個(gè)或多個(gè) 操作特性對(duì)應(yīng)于所述效率度量。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，選擇所述一個(gè)或多個(gè)操作 特性包括選擇P狀態(tài)。
13. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，還包括確定其中所述處理器組件等待來自設(shè)備的響應(yīng)的事件發(fā)生的數(shù)目； 其中所述效率度量基于事件發(fā)生的數(shù)目。
14. 如權(quán)利要求11所述方法，其特征在于，選擇所述一個(gè)或多個(gè)操作特 性包括當(dāng)所述效率度量指示所述處理器組件的增加效率時(shí)為所述處理器 組件選擇增加的操作頻率；以及當(dāng)所述效率度量指示所述處理器組件的降低效率時(shí)為所述處理器 組件選擇降低的操作頻率。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述事件發(fā)生包括一個(gè)或 多個(gè)外部存儲(chǔ)器通信或輸入/輸出通信。
16. 如權(quán)利要求11所述方法，其特征在于，所述效率度量基于應(yīng)用的應(yīng) 用歷史。
17. —種裝置，包括兩個(gè)或多個(gè)處理器核；以及控制模塊，用于基于兩個(gè)或多個(gè)處理器核中的每一個(gè)的操作效率確 定針對(duì)所述兩個(gè)或多個(gè)處理器核的每一個(gè)的操作特性。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述確定的操作特性包括 針對(duì)所述兩個(gè)或多個(gè)處理器核的操作頻率或時(shí)鐘觸發(fā)。
19. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊用于基于其中相應(yīng)處理核等待來自設(shè)備的響應(yīng)的事件發(fā)生的數(shù)目確定每一個(gè)操作效率。
20.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)或多個(gè)處理器核 和所述控制模塊被包括在中央處理單元(CPU)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了包括可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)處理器(例如，CPU)性能的技術(shù)的技術(shù)。例如，裝置包括計(jì)數(shù)器、效率確定模塊和管理模塊。計(jì)數(shù)器確定事件發(fā)生的數(shù)目，其中每個(gè)事件發(fā)生包括處理器組件(例如，處理器核)等待來自設(shè)備的響應(yīng)。效率確定模塊基于事件發(fā)生的數(shù)目確定效率度量。管理模塊針對(duì)所述處理器組件確立一個(gè)或多個(gè)操作特性，該操作特性對(duì)應(yīng)于所述效率度量。描述了其它的實(shí)施例并要求保護(hù)之。
文檔編號(hào)G06F1/32GK101604199SQ20091014160
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者D·萊比尼科夫, D·鮑姆, E·羅特姆, R·科默 申請(qǐng)人:英特爾公司