低功耗政策的自适应优化方法和相关装置制造方法及图纸

技术编号:16556927 阅读:67 留言:0更新日期:2017-11-14 16:36
本发明专利技术提供一种低功耗政策的自适应优化方法和相关装置。低功耗政策的自适应优化方法包含:监测一个或多个热性能参数;基于一个或多个热性能参数,为多个对应低功耗政策决定多个操作方案;基于对应操作方案选择每一低功耗政策,其中每一低功耗政策适用于一个对应地低功耗策略;以及动态应用每一低功耗政策至其对应地低功耗策略。本发明专利技术的低功耗政策的自适应优化方法和相关装置可以自适应优化低功耗政策,并优化装置性能。

Adaptive optimization methods and related devices for low power policies

The present invention provides an adaptive optimization method for low power policies and related devices. Adaptive optimization method includes the low power consumption policy: monitoring one or more thermal parameters; one or more thermal performance parameters based on the decision of multiple operation scheme for a plurality of corresponding low power consumption policy; each low power operation scheme based on the corresponding policy choices, each of which is a low power consumption policy applies to a the corresponding low power strategy; and the dynamic application of each low power consumption policy to its corresponding low power strategy. The low power policy adaptive optimization method and related devices of the present invention can adaptively optimize low-power policies and optimize device performance.

【技术实现步骤摘要】
低功耗政策的自适应优化方法和相关装置
本专利技术有关于功耗/资源预算方法,更具体来说,有关于低功耗政策的自适应优化方法和相关装置。
技术介绍
随着移动/无线和其他电子装置的快速发展,上述装置若要获得成功,电池寿命成为一个重要的因素。与此同时,许多用于上述设备的高级应用也变得越来越普及。上述应用通常要求装置中的元件具有高性能。可持续的电源受到散热能力和温度的限制。若温度过高,则装置或半导体芯片会失灵。通常在装置上使用热节流(Thermalthrottle)方法来防止由于散热限制造成的过热问题。为将温度保持在目标温度之内,传统的热节流方法不必要的牺牲了性能。以传统的方式,装置监测温度,若温度变得高于阈值,触发降低功耗。若降低功耗太快,则导致明显的性能下降并影响整个装置的性能。性能受限于可持续的功耗。若降低功耗太慢,温度下降前会继续上升。过热会导致芯片的寿命缩短,甚至会对设备造成永久性损坏。此外,存在多种控制温度的方式,包含动态电压和频率缩放(DynamicVoltageandFrequencyScaling,简写为DVFS)、CPU热插拔(hot-plug),以及任务迁移/簇开关(taskmigration/clusterswitch)。在当前的系统中,单一的控制政策控制不同温度方法。单一的政策可能适合一种方法,但是不适合其他方法。其导致效率降低且/或牺牲系统性能。此外,对于每一控制技术,基于不同用户偏好和不同操作方案(operationscenario),控制参数也会改变。很多时候,用于任意方案下的所有控制技术的单一的控制政策不能提供最有效的方式。因此,需要改进和提高低功耗政策的自适应优化。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术特提供以下技术方案:本专利技术实施例提供一种低功耗政策的自适应优化方法,包含:监测一个或多个热性能参数;基于一个或多个热性能参数,为多个对应低功耗政策决定多个操作方案;基于对应操作方案选择每一低功耗政策,其中每一低功耗政策适用于一个对应地低功耗策略;以及动态应用每一低功耗政策至其对应地低功耗策略。本专利技术实施例又提供一种低功耗政策的自适应优化装置,包含一个或多个传感器,监测一个或多个热性能参数;方案预测器,基于一个或多个热性能参数,为多个低功耗政策决定多个操作方案;政策选择器,基于对应操作方案选择每一低功耗政策,其中每一低功耗政策适用于对应地低功耗策略;以及策略优化器,动态应用每一低功耗政策至其对应地低功耗策略。本专利技术的低功耗政策的自适应优化方法和相关装置可以自适应优化低功耗政策,并优化装置性能。【附图说明】图1是依据本专利技术实施例的执行低功耗政策的自适应优化的装置的简化框图。图2是依据本专利技术实施例的具有自适应温度控制的低功耗控制单元的范例的示意图。图3是依据本专利技术实施例的使用热性能参数的长期和短期平均值的范例的方案分析的示意图。图4是依据本专利技术实施例的使用不同控制政策的不同芯片的功耗比较的范例性示意图。图5A是依据本专利技术实施例的具有短期低载荷自动识别的功耗控制的示意图。图5B是依据本专利技术实施例的具有短期高载荷自动识别的功耗控制的示意图。图6A是依据本专利技术实施例的基于探测的方案和用户定义偏好的DVFS政策选择的示意图。图6B是依据本专利技术实施例的基于探测的方案和用户定义偏好的CPU热插拔政策选择的示意图。图6C是依据本专利技术实施例的基于探测的方案和用户定义偏好的任务迁移政策选择的示意图。图7是依据本专利技术实施例的低功耗政策自适应优化的流程图。【具体实施方式】在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解,制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」是开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。另外,「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则代表第一装置可直接电气连接于第二装置,或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。为了说明本专利技术的目的,特征和优点,本专利技术的实施例和附图将详细描述如下。图1是依据本专利技术实施例的执行低功耗政策的自适应优化的装置100的简化框图。装置100可具有一或多组传感器,例如传感器组101,传感器组102,以及传感器组103。装置100也包含政策控制器110、时钟产生器121、处理单元122,及/或电压产生器123。传感器组监测不同功耗参数。在一个实施例中,传感器组101感测系统的一个或多个载荷信息,并发送载荷信息181至政策控制器110。传感器组102感测一个或多个时钟信息,并发送时钟信息182至政策控制器110。传感器组103感测任务调度(task-scheduling)信息,并发送任务调度信息183至政策控制器110。在其他一些实施例中,政策控制器110可自另一装置,而不是从传感器(即,传感器组101、传感器组102,以及传感器组103)组接收上述信息,其并非为本专利技术的限制。政策控制器110包含监测器111、方案预测器(scenariopredictor)112、自适应优化器116,以及DVFS控制器113、热插拔控制器114及任务迁移控制器115中的至少一个。时钟产生器121产生处理单元122的时钟信息。处理单元122包含一个或多个多核处理器。电压产生器123控制输出电压的水平。为有效控制装置100的温度,政策控制器110发送时钟控制信息191至时钟产生器121。基于时钟控制信息191,时钟产生器121发送时钟信息194至处理单元122。政策控制器110可通过开启/关闭控制信息192来控制处理单元122。政策控制器110可发送电压控制信息193至电压产生器123。基于电压控制信息193,电压产生器123通过控制信息195控制处理单元122的操作电压。在一个实施例中,装置100基于已确定的操作方案选择一个或多个低功耗政策。一个或多个低功耗政策应用于至少一个相应地低功耗策略(包含DVFS、CPU热插拔和任务迁移)。DVFS策略是通过动态调整时钟频率和时钟电压来平衡(leverage)性能和功耗的低功耗策略。DVFS低功耗政策的主要问题之一是平衡两个相互冲突的目标,即最大限度节省功耗并保证严密精细的性能(tightfine-grainperformance)。CPU热插拔策略是通过采用一个或多个CPU核来平衡性能和功耗的低功耗策略。CPU热插拔的低功耗策略的主要问题之一是何时开启或关闭一个或多个CPU核。随着越来越多的CPU核开启,性能增加,同时功耗效率降低。类似地,随着越来越少的CPU核开启,性能降低,同时功耗效率增加。当开启和关闭CPU核时,低功耗政策需要考虑性能和功耗开销(overhead)。任务迁移是在HMP系统中平衡性能和功耗的低功耗策略。在多核CPU系统中,存在具有较高性能,需要消耗较高功耗的大核。也存在具有较低性能,但是消耗较低功耗的小核。任务迁移策略可在大核和小核之间迁移不同任务。任务迁移的低功耗政策的主要问题之一是何时迁移至另一簇(cluster)。任务迁移期间,也需要考虑性能和功耗开销。在一个实施例中,DV本文档来自技高网
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低功耗政策的自适应优化方法和相关装置

【技术保护点】
一种低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,包含:监测一个或多个热性能参数;基于所述一个或多个热性能参数,为多个对应低功耗政策决定多个操作方案;基于对应操作方案选择每一低功耗政策,其中所述每一低功耗政策适用于一个对应地低功耗策略;以及动态应用所述每一低功耗政策至其对应地低功耗策略。

【技术特征摘要】
2016.05.06 US 15/148,0311.一种低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,包含:监测一个或多个热性能参数;基于所述一个或多个热性能参数,为多个对应低功耗政策决定多个操作方案;基于对应操作方案选择每一低功耗政策,其中所述每一低功耗政策适用于一个对应地低功耗策略;以及动态应用所述每一低功耗政策至其对应地低功耗策略。2.根据权利要求1所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,多个低功耗策略包含:动态电压和频率缩放,CPU热插拔和任务迁移。3.根据权利要求1所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,所述多个热性能参数包含:载荷、任务级并行、CPU核的数量,以及操作频率。4.根据权利要求1所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,更包含:获取所述一个或多个热性能参数的一个或多个长期平均值,以及所述一个或多个热性能参数的一个或多个短期平均值。5.根据权利要求4所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,所述多个操作方案中的每一个基于所述一个或多个热性能参数的所述一个或多个长期平均值。6.根据权利要求4所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,对所述每一低功耗政策的选择更基于所述一个或多个长期平均值,以及所述一个或多个短期平均值。7.根据权利要求4所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,当一个或多个短期载荷值低的时候,长期平均载荷值高,且其中一个或多个低功耗策略采用快速反应政策。8.根据权利要求4所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,当一个或多个短期载荷值高的时候,长期平均载荷值低,且其中一个或多个低功耗策略采用慢速反应政策。9.根据权利要求1所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,选择所述多个低功耗政策更包含:获取所述每一低功耗策略的用户定义政策;以及更基于对应用户定义政策选择所述每一低功耗政策。10.根据权利要求9所述的低功耗政策的自适应优化方法,其特征在于,用于动态电压和频率缩放的所述用户定义政策包含:功耗政策、性能政策,以及动态电压和频率缩放平衡政策,以及其中用于CPU热插拔的所述用户定义政策包含:保守政策、积极政策,以及热插拔平衡政策,以及其中用于任务迁移的所述用户定义政策包含:性能政策,以及任务迁移平衡政...

【专利技术属性】
技术研发人员:萧国树李彦霖邱士颜陈家明彭迈杉张雅婷
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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