[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)調(diào)整中央處理單元的頻率的裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210024946.2
• 申請(qǐng)日: 2012-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103246340A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): G06F1/32
• 分類號(hào): G06F1/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 黃小臨

1.一種動(dòng)態(tài)調(diào)整中央處理單元CPU頻率的裝置，用于一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行CPU密集型應(yīng)用程序和存儲(chǔ)器密集型應(yīng)用程序，所述裝置包括：

比例獲取單元，用于在執(zhí)行一應(yīng)用程序任務(wù)集時(shí)獲取訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例；

頻率計(jì)算單元，與所述比例獲取單元連接，用于基于所述比例獲取單元所獲取的訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例成反比地計(jì)算調(diào)整之后的新CPU頻率；

頻率調(diào)整單元，與所述頻率計(jì)算單元連接，以將CPU的頻率調(diào)整為所述新CPU頻率。

2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU頻率的裝置，其中，所述頻率計(jì)算單元采用負(fù)反饋機(jī)制，以通過(guò)下式計(jì)算調(diào)整之后的新CPU頻率：

f_new＝f_now+p₁*(-m)；

其中，f_now是CPU的當(dāng)前頻率，f_new是調(diào)整之后的新CPU頻率，m是訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例，且p₁是控制參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU頻率的裝置，進(jìn)一步包括：

比例閾值設(shè)置單元，用于設(shè)置訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例閾值；

其中，所述頻率計(jì)算單元進(jìn)一步包括：

第一差值計(jì)算單元，與所述比例閾值設(shè)置單元和所述比例獲取單元連接，用于計(jì)算訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例與所述訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例閾值之間的差值；

且所述頻率計(jì)算單元采用負(fù)反饋機(jī)制，以通過(guò)下式計(jì)算調(diào)整之后的新CPU頻率：

f_new＝f_now+p₁*(m_t-m)

其中，f_now是CPU的當(dāng)前頻率，f_new是調(diào)整之后的新的CPU頻率，m是訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例，m_t是訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例閾值，且p₁是控制參數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU頻率的裝置，進(jìn)一步包括：

利用率獲取單元，用于獲取CPU的利用率；

利用率閾值設(shè)置單元，用于設(shè)置CPU利用率的閾值；

比例閾值設(shè)置單元，用于設(shè)置訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例閾值；

其中，所述頻率計(jì)算單元進(jìn)一步包括：

第一差值計(jì)算單元，與所述比例閾值設(shè)置單元和所述比例獲取單元連接，用于計(jì)算訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例與所述訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例閾值之間的差值；

第二差值計(jì)算單元，與所述利用率獲取單元和所述利用率閾值設(shè)置單元連接，用于計(jì)算所述CPU的利用率與所述CPU利用率的閾值之間的差值；

且所述頻率計(jì)算單元采用負(fù)反饋機(jī)制，以通過(guò)比例控制器以下式計(jì)算調(diào)整之后的新CPU頻率：

f_new＝f_now+p₁*(u-u₀)+p₂*(m_t-m)；

其中，f_now是CPU的當(dāng)前頻率，f_new是調(diào)整之后的新的CPU頻率，m是訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例，m_t是訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例閾值，u是CPU利用率，u₀是CPU利用率的閾值，且p₁和p₂是控制參數(shù)。

5.如權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU頻率的裝置，其中，所述比例獲取單元進(jìn)一步包括：

指令數(shù)讀取單元，用于讀取CPU的性能計(jì)數(shù)器，以獲得訪問(wèn)緩存失敗的指令數(shù)N_{cache_miss}；

比例計(jì)算單元，將訪問(wèn)緩存失敗的指令數(shù)N_{cache_miss}除以總的指令數(shù)N_{instr_exec}以計(jì)算出訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令的比例m。

6.如權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU頻率的裝置，其中，所述頻率調(diào)整單元具體包括：

頻率調(diào)節(jié)器，用于基于所述調(diào)整之后的新CPU頻率從CPU能夠支持的頻率列表中選擇與所述調(diào)整之后的新CPU頻率最接近的且大于所述調(diào)整之后的新CPU頻率的頻率值，并將CPU的頻率調(diào)整為所述頻率值。