[發(fā)明專利]處理單元調(diào)度裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810214487.8
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101661406A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林海波;楊雨東;王鯤;李嚴(yán)
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華;李 輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)技術(shù)，更具體的說，涉及對處理單元進(jìn)行調(diào)度的裝置和方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的許多系統(tǒng)中，一個計算任務(wù)被分解為多個子任務(wù)，每個子任務(wù)由一個線程表示，每個線程被分配給系統(tǒng)所包含的一組處理單元中的一個處理單元完成，各子任務(wù)的結(jié)果綜合成所述計算任務(wù)的結(jié)果。這種方法可以縮短任務(wù)的完成時間，從而提高整個系統(tǒng)的性能。

假設(shè)各處理單元的處理能力都是一樣的，一般認(rèn)為，所使用的處理單元越多，各處理單元分配到的子任務(wù)的計算量就越少，完成子任務(wù)計算量的時間就越短，從整體上看完成所述計算任務(wù)的時間就越短。但是，使用的處理單元越多，必然帶來更大的能耗。因此，需要有一種調(diào)度機(jī)制，在提高系統(tǒng)性能和減小能耗之間達(dá)到平衡。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了處理單元調(diào)度裝置和調(diào)度方法，以便在提高系統(tǒng)性能和減小能耗之間達(dá)到平衡。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，獲取待執(zhí)行的對數(shù)據(jù)交換資源的訪問請求的數(shù)目，并根據(jù)所述訪問請求數(shù)目調(diào)整工作的處理單元的數(shù)目。

在多處理單元的系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)性能的瓶頸在于各處理單元之間數(shù)據(jù)交換的速率，而不在于單個處理單元的計算速度，也不在于處理單元的數(shù)目。在所述訪問請求數(shù)目較大時，啟動更多的處理單元無法相應(yīng)地提高系統(tǒng)的整體性能，甚至可能惡化整體性能。因此，以所述訪問請求的數(shù)目為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整工作的處理單元的數(shù)目，可以避免在消耗額外能量的情況下卻無法得到相應(yīng)的性能提升，從而在保證系統(tǒng)性能的前提下，降低系統(tǒng)的能耗。

附圖說明

圖1是實(shí)驗(yàn)測得的處理速度與處理單元數(shù)目的對應(yīng)關(guān)系。

圖2是實(shí)驗(yàn)測得的能耗與處理單元數(shù)目的對應(yīng)關(guān)系。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理單元調(diào)度裝置的框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理單元調(diào)度方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖說明本發(fā)明實(shí)施例提供的處理單元調(diào)度裝置和調(diào)度方法。

圖1是實(shí)驗(yàn)測得的處理速度與處理單元個數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。

在該實(shí)驗(yàn)中，讓處理單元組完成的計算任務(wù)是計算快速傅立葉變換。圖1最左邊的一列表示快速傅立葉變換的點(diǎn)數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在其他參數(shù)相同的情況下，點(diǎn)數(shù)越多，計算該快速傅立葉變換的計算量就越大。

圖1中最上面的一行表示用于完成該計算任務(wù)的處理單元的個數(shù)。這里的一個處理單元即可以是一個諸如中央處理單元的處理單元，也可以是多核處理單元中的一個核。圖1中其他項(xiàng)表示使用特定個數(shù)的處理單元計算特定點(diǎn)數(shù)的快速傅立葉變換時所需要的完成時間。需要說明的是，該時間的單位是系統(tǒng)中自定義的計時單位，因此該時間僅意圖示出各種不同情況下所需時間的相對關(guān)系，數(shù)字越大表示所需的時間越長。

從圖1可以看出，在計算64點(diǎn)的快速傅立葉變換點(diǎn)，處理單元個數(shù)為2時所用的時間最短；增加處理單元的個數(shù)不僅沒有縮短完成時間，反而增大了完成時間。在計算128和256點(diǎn)的快速傅立葉變換時，處理單元個數(shù)為4時所用的時間最短；增加處理單元的個數(shù)不僅沒有縮短完成時間，反而增大了完成時間。在計算512點(diǎn)的快速傅立葉變換時，處理單元個數(shù)為4時所用的時間最短；增加處理單元的個數(shù)不僅沒有縮短完成時間，反而增大了完成時間。在計算1024、2048和4096點(diǎn)的快速傅立葉變換時，處理單元個數(shù)為8時所用的時間最短。由圖1可以得到結(jié)論，并非所使用的處理單元個數(shù)越多，完成整個計算任務(wù)所需的時間就越少。

圖2是實(shí)驗(yàn)測得的能耗與處理單元數(shù)目的對應(yīng)關(guān)系。

圖2中最上面一行和最左面一列的意義與圖1中相同。圖2中其他項(xiàng)表示使用特定個數(shù)的處理單元計算特定點(diǎn)數(shù)的快速傅立葉變換所消耗的能量。需要說明的是，該能量值的單位是系統(tǒng)中自定義的能量單位，因此僅意圖示出各種不同情況下所需能量的相對關(guān)系，數(shù)字越大說明消耗的能量越多。從圖2可以看出，無論所要完成的計算任務(wù)是計算多少點(diǎn)的快速傅立葉變換，總可以得出以下結(jié)論：所使用的處理單元個數(shù)越多，完成該計算任務(wù)所消耗的能量就越高。

因此，對于一個特定的計算任務(wù)，使用更多的處理單元，必然意味著要消耗更多的能量。在某些情況下，使用更多的處理單元，雖然能夠?qū)е峦瓿蓵r間縮短，但縮短的程度與能耗增加的程度相比可能得不償失。在更糟的情況下，使用更多的處理單元反而會增加完成時間。