[發明專利]芯片上的異構的多處理器系統中的模態工作負載調度

有效

• 申請號: 201380055032.5
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104737094B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: A·K·杜;T·A·莫里森;H-J·樸
• 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;G06F1/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 張揚,王英

背景技術

便攜式計算設備(“PCD”)在個人和專業層次上正在變成人們的必需品。這些設備可以包括蜂窩電話、便攜式數字助理(“PDA”)、便攜式游戲控制臺、掌上計算機以及其它便攜式電子設備。

PCD的一個獨特之處在于：它們通常不具有往往在較大的計算設備(諸如筆記本電腦和臺式電腦中)能找到的像風扇那樣的主動散熱設備。因此，熱能產生在PCD中通常通過各種熱管理技術的應用來管理，這些熱管理技術可以包括以處理性能的為代價來衰弱或關閉電子元件。在PCD中使用熱管理技術力爭在減輕熱能生成和影響由PCD提供的服務質量(“QoS”)之間尋求平衡。然而，當過量的熱能產生不是問題時，可以通過以最大頻率等級在PCD中運行處理組件來使QoS最大。

在具有異構的處理組件的PCD中，各個處理組件不是平等的。因此，當熱能產生在異構的處理器中不是問題時，以由最慢處理組件指示的最大頻率等級來運行所有處理組件會使得沒有充分利用PCD中可用的實際處理能力。類似地，當異構PCD中的情況指示功率節省優先于處理速度時(例如當熱能生成是問題時)，假設所有的處理組件以給定的降低的處理速度等同地運行會導致消耗超過必要功率的工作負載分配。

因此，本領域中需要用于在考慮個體處理組件的已知性能特性的前提下，在異構的處理組件之間分配PCD中的工作負載，以滿足與PCD的操作模式相關聯的性能目標的方法和系統。

發明內容

公開了用于包含異構的多處理器片上系統(“SoC”)的便攜式計算設備中基于模式的工作負載重新分配的方法和系統的各個實施例。因為異構的多處理器SoC中的個體處理組件可以展示不同的性能能力或強度，并且因為這些處理組件中的一個以上的處理組件可能能夠處理給定的代碼塊，因此，可以通過以滿足操作模式的性能目標的方式，實時或接近實時地向最能夠處理代碼塊的處理組件分配工作負載，利用基于模式的重新分配系統和方法來優化服務質量(“QoS”)。

一種這樣的方法涉及：確定異構的多處理器SoC中的多個個體處理組件中的每個處理組件的性能能力。性能能力可以包括最大處理頻率以及由每個處理組件表現出的靜態電源電流。值得注意的是，本領域普通技術人員會認識到：那些具有相對較高的最大處理頻率的處理組件可能最適合于在PCD處于高性能處理(“HPP”)模式時來處理工作負載，而表現出相對較低的靜態電源電流的那些處理組件可能最適合于在PCD處于功率節省(“PS”)模式時來處理工作負載。

監測PCD中的一個或多個模式決策條件的指示符。基于識別出的模式決策條件中的任意一個或多個模式決策條件的存在，確定與PCD的某些性能目標相關聯的操作模式。例如，電池充電器已經插入PCD從而提供基本上無限的功率源的指示可以觸發HPP操作模式，所述HPP操作模式具有以最快可能的速度對工作負載進行處理的相關聯的性能目標。類似地，電池容量已經下降到低于預先確定的門限從而造成PCD可能斷電的風險的指示可以觸發PS操作模式，所述PS操作模式具有以最低量的功率開銷對工作負載進行處理的相關聯的性能目標。

基于操作模式和相關聯的性能目標，可以基于每個處理組件的個體性能能力在處理組件之間重新分配處理組件的活動工作負載。以這種方式，對被最佳地安置為以滿足操作模式的性能目標的方式來處理工作負載的那些處理組件被區分優先次序用于工作負載的分配。

附圖說明

在附圖中，除非另有指示，否則相同的參考標號在各個圖中指代相同的部分。對于具有字母字符標示的參考標號，例如“102A”或“102B”，字母字符標示可以區分同一附圖中出現的兩個相同的部分或元件。當參考標號旨在涵蓋所有附圖中具有相同參考標號的所有部分時，可以省略參考標號的字母字符標示。

圖1是示出與便攜式計算設備(“PCD”)的給定四核芯片組中的示例性內核0、1、2和3相關聯的處理能力和泄漏率的圖表。

圖2是示出可以指示PCD的操作模式的示例性條件或觸發的圖。

圖3是示出用于異構的多核PCD中基于模式的工作負載重新分配的片上系統的實施例的功能框圖。

圖4是用于實現用于基于模式的工作負載重新分配的方法和系統的無線電話形式的PCD的示例性非限制方面的功能框圖。

圖5A是示出圖4中示出的芯片的硬件的示例性空間布置的功能框圖。

圖5B是示出用于支持基于模式的工作負載重新分配的圖4的PCD的示例性軟件架構的示意圖。