[發(fā)明專利]用于低功率程序調(diào)整的功率性能監(jiān)視器的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611199215.6
• 申請日: 2004-12-01
• 公開（公告）號: CN106598691B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C-H·赫西
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F8/41
• 分類號: G06F8/41
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

本發(fā)明涉及用于低功率程序調(diào)整的功率性能監(jiān)視器的裝置和方法。在某些實(shí)施例中，描述了一種用于低功率程序調(diào)整的功率性能監(jiān)視器的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括對應(yīng)用程序的指令的功耗等級的計(jì)算。一旦計(jì)算了功耗等級，就標(biāo)識應(yīng)用程序中呈現(xiàn)出過度功耗等級的指令序列。對于所標(biāo)識的指令序列，重新編譯應(yīng)用程序以降低一個(gè)或多個(gè)所標(biāo)識的指令序列的功耗。描述并要求保護(hù)了其它實(shí)施例。

本申請是針對分案申請201010571004.7的進(jìn)一步分案申請。分案申請201010571004.7是國際申請?zhí)枮镻CT/US2004/040136，國際申請日為2004年12月1日，進(jìn)入國家階段申請?zhí)枮?00480036103.8，題為“用于低功率程序調(diào)整的功率性能監(jiān)視器的裝置和方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例一般涉及低功率編程領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及用于低功率程序調(diào)整的功率性能監(jiān)視器的方法和裝置。

發(fā)明背景

大量的研究和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)工作針對提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐量。諸如數(shù)據(jù)管道、無序執(zhí)行等技術(shù)使得在以高得多的時(shí)鐘速率處理時(shí)的高級架構(gòu)能夠達(dá)到世界級的性能。此外，該研究以及架構(gòu)重新設(shè)計(jì)打開了對于膝上型計(jì)算機(jī)、手持式設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等的移動(dòng)市場。

不幸的是，當(dāng)另一功率源不可用時(shí)，這些移動(dòng)平臺可能限于由各自的移動(dòng)平臺所使用的電池壽命規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間。取決于移動(dòng)平臺的復(fù)雜性，來自附加電池的功率源可能在相對很短的時(shí)間量內(nèi)耗盡。此外，在移動(dòng)平臺內(nèi)包括諸如數(shù)據(jù)管道、無序執(zhí)行等技術(shù)一般導(dǎo)致在執(zhí)行期間消耗無節(jié)制的功率量。因此，高性能移動(dòng)平臺可能無法向用戶提供足夠數(shù)量的移動(dòng)操作時(shí)間。

當(dāng)前的架構(gòu)(IA)處理器家族(IA-32和IA-64)向執(zhí)行程序提供了各種性能監(jiān)視器，用于記錄諸如高速緩存未命中、分支缺失預(yù)測、引退指令(retired instruction)等信息，而只有極少的額外開銷。編譯器也可安裝操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器以記錄各種性能監(jiān)視器信息。另外，性能監(jiān)視信息用于下一程序編譯以加速基于典型使用周期的代碼。在過去，性能監(jiān)視器幫助程序員和編譯器改良所生成的程序代碼而無需求助于傳統(tǒng)的探測代碼，這些探測代碼實(shí)質(zhì)上導(dǎo)致了額外開銷或改變程序特征而使所測得的統(tǒng)計(jì)量變得不可使用。

不幸的是，在低功率編程領(lǐng)域，用于精確測定應(yīng)用程序中比該程序的剩余部分消耗更多功率的各部分的性能監(jiān)視器不存在。常規(guī)的編譯器無法在沒有處理器的幫助下收集處理器的功耗信息。因此，如果沒有合適的工具，研究人員通常依賴于某些低功率原則以將其編程或計(jì)算策略提升為要求低功率。這些實(shí)踐通常造成對處理器中實(shí)際發(fā)生了什么的不準(zhǔn)確考慮。研究人員通常將低功率與性能相關(guān)。因此，以較少時(shí)間實(shí)現(xiàn)同一吞吐量的大多數(shù)性能增強(qiáng)操作被錯(cuò)誤地標(biāo)記為低功率技術(shù)。

附圖說明

在各附圖中，本發(fā)明的各種實(shí)施例是作為示例而非局限示出的，附圖中：

圖1是示出依照一個(gè)實(shí)施例包括功率優(yōu)化編譯器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出依照一個(gè)實(shí)施例，被配置成計(jì)算執(zhí)行應(yīng)用程序的指令所需的功耗等級的圖1所描述的微架構(gòu)的框圖。

圖3是進(jìn)一步示出依照一個(gè)實(shí)施例的圖2的功能單元和微操作的框圖。

圖4是進(jìn)一步示出依照一個(gè)實(shí)施例的圖1的編譯器的運(yùn)行時(shí)優(yōu)化器的框圖，用于標(biāo)識應(yīng)用程序中具有過度功耗等級的指令序列。

圖5是示出依照一個(gè)實(shí)施例，用于重新編譯應(yīng)用程序以降低所標(biāo)識的具有過度功耗等級的指令序列的功耗等級的方法的流程圖。

圖6是示出依照一個(gè)實(shí)施例，用于計(jì)算應(yīng)用程序的指令的功耗等級的方法的流程圖。

圖7是示出依照一個(gè)實(shí)施例，用于更新由微架構(gòu)的功能單元處理的微操作的功耗字段的方法的流程圖。