[發明專利]在異構多處理器片上系統中進行熱驅動的工作負荷調度的方法和系統

有效

• 申請號: 201280067364.0
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN104067199B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: S·蘇爾;J·M·阿特米爾;M·D·古滋;P·T·穆勒;B·瑞奇里克
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;G06F1/32;G06F11/34;G06F9/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 亓云

相關申請的交叉引用

根據35 U.S.C.§119(e)要求于2011年11月21日提交、并且被轉讓的申請S/N.61/562,234、題為“THERMALLY DRIVEN WORKLOAD SCHEDULING IN A HETEROGENEOUS MULTI-PROCESSOR SYSTEM ON A CHIP(在異構多處理器片上系統中進行熱驅動的工作負荷調度)”的美國臨時申請的優先權，其全部內容通過援引納入于此。

技術領域

本申請涉及異構多處理片上系統，尤其涉及在異構多處理器片上系統中進行熱驅動的工作負荷調度的方法和系統。

技術背景

便攜式計算設備(“PCD”)正成為人們在個人和職業層面上的必需品。這些設備可包括蜂窩電話、便攜式數字助理(“PDA”)、便攜式游戲控制臺、掌上型計算機、和其他便攜式電子設備。

PCD的一個獨特方面是它們通常不具有有源冷卻設備(如風扇)，這些冷卻設備經常在較大的計算設備(諸如膝上型和臺式計算機)中找到。取代使用風扇，PCD可依賴于電子封裝的空間安排，從而兩個或更多個有源和產熱組件不會彼此鄰近地放置。當兩個或更多個產熱組件在PCD內彼此適當間隔開時，從每個組件的操作產生的熱量可能不會負面地影響另一個組件的操作。此外，當PCD內的產熱組件在物理上與該設備內的其它組件隔離時，從該產熱組件的操作所產生的熱量就不會負面地影響其它周圍的電子設備。許多PCD也可依賴于無源冷卻設備(諸如熱沉)以管理共同形成各個PCD的電子組件間的熱能。

現實是PCD通常在尺寸上受限，并且因此PCD內用于諸組件的空間往往是非常珍貴的。由此，對工程師和設計者而言，通常在PCD內沒有足夠的空間以通過利用空間安排或無源冷卻組件放置來緩解熱降級或故障。因此，熱能產生通常在PCD中通過應用各種熱管理技術進行管理，這些熱管理技術可包括以性能為代價而衰弱或關閉電子設備。

PCD內采用熱管理技術，力圖在緩解熱能產生與影響由PCD提供的服務質量(“QoS”)之間尋求平衡。在具有異構處理組件的PCD中，可能難以管理平衡該折衷的后果，因為PCD內各個處理組件并非被創建成等同。例如，PCD中可以存在能夠處理給定碼塊的多個處理組件，并且取決于那些組件的相應工作溫度，一個組件在處理該碼塊方面將比另一個組件更高效。因此，當工作負荷任務完成并且熱緩解措施被應用時，被最佳定位成處理碼塊的特定處理器可能根據各個處理器的個體工作溫度而不時地變化。

因此，本領域中需要一種用于基于對處理器性能曲線的實時、或近實時的比較性分析來在PCD中跨異構處理組件調度或分配工作負荷的方法和系統。

發明內容

公開了用于在包含異構多處理器片上系統(“SoC”)的便攜式計算設備中對工作負荷進行熱感知調度的各方法和系統的各種實施例。由于異構多處理器SoC中的個體處理組件在給定溫度處可展現不同的處理效率，且由于這些處理組件中不止一個處理組件可能能夠處理給定碼塊，因此可以利用將這些個體處理組件在其所測量的工作溫度下的各性能曲線進行比較的熱感知工作負荷調度技術，通過實時、或近實時地將工作負荷分配給被最佳定位成高效地處理該碼塊的處理組件來使服務質量(“QoS”)最優化。

一種此種方法涉及監視與異構多處理器SoC中的多個個體處理組件中的每一者唯一地相關聯的溫度讀數。當調度供處理的碼塊成為必要時，這多個處理組件中有資格處理該碼塊的兩個或更多個處理組件被標識。與標識出的處理組件中的每一者相關聯的溫度讀數被獲取并且用于查詢與關聯于這些處理組件的性能曲線有關的溫度的數據庫。這些性能曲線表示對于給定個體處理組件，在該處理組件在給定溫度下工作時功耗與工作負荷處理能力之間的關系。比較所查詢的性能曲線，并且基于該比較，選擇可用于處理該碼塊的最高效的處理組件。該碼塊被分配給所選處理組件。

該方法的一些實施例通過將這些處理組件的當前工作負荷映射到所查詢的與每個處理組件相關聯的性能曲線，選擇最高效的處理組件。其他實施例將由該碼塊表示的工作負荷負擔添加到個體處理組件的當前工作負荷負擔，并且隨后將未來工作負荷映射到所查詢的與每個處理組件相關聯的性能曲線。又一些實施例預測可能因向有資格的處理組件中的每一者分配該碼塊而引起的可能溫度上升，并且基于預測溫度來查詢每個處理組件的性能曲線。