[發明專利]非對稱多處理器上的自適應線程調度設備及方法

有效

• 申請號: 200980149338.0
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN102246117A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 邁克爾·威廉·莫羅;馬尼什·加爾吉
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F1/32
• 分類號: G06F1/32;G06F9/50
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

技術領域

本發明大體來說涉及用于基于泄漏電流及動態功率而調適非對稱多處理器系統中的線程調度以在低功率耗損下實現所需性能的技術。

背景技術

例如手機、膝上型計算機、個人數據助理(PDA)及其類似者的許多便攜型產品利用執行例如通信及多媒體程序的程序的處理系統。用于所述產品的處理系統可包括多個處理器、用于存儲指令及數據的存儲器、控制器、例如通信接口的外圍裝置及配置于(例如)單芯片上的固定功能邏輯塊。同時，便攜型產品具有電池形式的有限能源，常常需要所述電池來支持來自處理系統的高性能操作。為增加電池壽命，在可能的情況下需要在減少的功率電平下執行這些操作。許多個人計算機還經開發以支持在低功率汲取(power?drain)下的高性能操作以減少總能量消耗。

在處理系統內部，多個處理器可配置為若干不同的組織，例如，允許多個處理器之間的選擇性負載平衡的非對稱多處理組織，其可為不同的且針對特定系統功能或過程(例如，視頻、圖形或通信處理)而經優化?？蓪⑻幚砉δ芊殖山浾{度以供在選定處理器上執行的若干個線程或任務。線程被認為是最小可個別調度過程或指令序列，其可與另一線程并行運行。在本發明的上下文中，可能可互換地使用線程與任務。任務或線程可為通常由操作系統(OS)調度器指派給處理器(例如)以滿足與系統功能相關聯的性能要求的子功能(sub-function)。由于與執行任務相關聯的功率為頻率、切換電容及供應電壓的平方的函數，所以減少功率使用通常要求減少這些變量中的至少一者。為了更充分優化功率使用，許多處理系統具有對功率使用的一個或一個以上電路域中的頻率及操作電壓的控制。歸因于在便攜型裝置上操作的例如視頻、圖形及通信的各種功能的高需求本質，可能需要多個處理器在千兆赫頻率下操作以便滿足產品的要求。由于對處理系統的功能需求不同，所以通常根據現有系統要求來調適操作頻率。以類似方式，降低電壓不僅影響功率，而且影響受影響的邏輯及存儲器裝置的操作頻率，此繼而又影響控制頻率的方式。

由于電路密度隨著每一新技術產生而增加，所以在閑置或待用狀況期間的功率損耗也已增加。電路泄漏電流還傾向于隨著增加的電路密度而增加，從而越來越變成大量功率損耗源。為實現允許更高時鐘頻率的增加的密度及更短電路裝置延遲，通常使內部電路裝置的閾值電壓減小。減小閾值電壓通常增加泄漏電流，其也受處理變化及溫度影響。高密度芯片的能量使用的顯著部分可歸因于泄漏電流。

在操作系統調度器層級下，多處理系統中的任務指派為困難的問題，甚至在使芯片通過一致處理特性(P)而制造且在恒定及標稱操作電壓(V)及標稱溫度(T)內操作的標稱操作環境(通常稱作標稱PVT環境)內也是如此。指派任務的問題歸因于便攜型裝置的本質而變得甚至更困難，因為便攜型裝置可能使用通過不同工藝制造的多個芯片，且還可能經歷在芯片內及芯片之間的處理特性的廣泛變化、不同操作電壓的使用，其可為可控的且經受周圍溫度的廣泛變化。PVT的變化對芯片的功率利用(包括動態泄漏功率及靜態泄漏功率)通常具有極大影響。

發明內容

本發明的一實施例提出一種用于在多個核心上進行自適應線程調度以減少系統能量的方法。線程調度器接收與所述多個核心相關聯的泄漏電流信息。使用所述泄漏電流信息以在所述多個核心中的一者上調度線程以減少系統能量使用。

本發明的另一實施例提出一種用于在多個核心上進行自適應線程調度以減少系統能量的設備。與所述多個核心相關聯的多個傳感器提供泄漏電流信息。多個核心運行自適應線程調度器，每一核心具有一所指派的操作頻率及源電壓電平(取決于待指派給所述核心的任務)。所述自適應線程調度器使用所述泄漏電流信息以在所述多個核心中的一者上調度線程以減少系統能量使用。

本發明的另一實施例提出一種計算機可讀存儲媒體，其內容使非對稱多處理器執行用于在多個處理器核心上進行自適應線程調度以減少系統能量的方法。線程調度器接收與所述多個核心相關聯的泄漏電流信息。使用所述泄漏電流信息以在所述多個核心中的一者上調度線程以減少系統能量使用。

對于所屬領域的技術人員來說，本發明的其它實施例將通過以下具體實施方式變得容易顯而易見，其中作為說明展示并描述本發明的各種實施例。應認識到，本發明可用其它及不同的實施例體現且其若干細節能夠具有在各種其它方面的修改，其全都不脫離本發明。因此，圖式及具體實施方式應被看作本質上為說明性的而非限制性的。

附圖說明

圖1說明示范性無線通信系統；