处理器频率和总线带宽的基于作用和停滞循环的动态缩放制造技术

描述确定作为单独的值的处理单元在所述处理单元的不同操作频率和总线的总线带宽下的作用时间和停滞时间的技术，所述总线将所述处理单元互连到系统存储器。所述技术可基于所述所确定的作用时间和停滞时间调整所述处理单元的所述操作频率和/或总线带宽。

Dynamic scaling of processor frequency and bus bandwidth based on action and stagnation cycles

Describes a technique for determining the operation time and stagnation time of a processing unit as a separate value under different operating frequencies of the processing unit and bus bandwidth of the bus, which interconnects the processing unit to system memory. The technique may adjust the operation frequency and/or bus bandwidth of the processing unit based on the determined action time and stagnation time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理器频率和总线带宽的基于作用和停滞循环的动态缩放
本公开涉及频率和带宽的动态调整，且更具体地说，涉及处理器频率和总线带宽的动态缩放。
技术介绍
移动装置由具有有限大小和/或容量的电池供电。通常，移动装置用于进行电话呼叫、检查电子邮件、记录/重放图片/视频、收听无线电、导航、网络浏览、玩游戏、管理装置和执行计算等等。许多这些动作利用不同处理单元来执行一些任务。处理单元的实例包含中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)等等。这些处理单元通常可消耗移动装置中的大量功率。因而，管理此类处理单元的功率消耗来延长电池寿命是有益的。
技术实现思路
一般来说，本公开描述用于调整处理单元的操作频率和/或总线带宽的技术。如更详细地描述，动态功率管理程序(DPM)可单独考虑处理单元的作用时间和处理单元的停滞时间以确定处理单元的频率与总线带宽的组合。DPM可以是在电路、硬件电路或其组合上执行的软件模块。包含DPM的电路(例如其执行DPM或包含DPM的硬接线电路)可以在处理单元上或在不同处理单元上。停滞时间指示归因于第二不同时钟域中的处理的延迟的在第一时钟域中操作的处理单元的处理的延迟。作用时间指示处理单元的组件有多长时间是在作用中。DPM的电路可经配置以确定在频率和/或总线带宽经调整到另一频率和/或总线带宽的情况下处理单元的作用时间将是多少，且确定在频率和/或总线带宽经调整到另一频率和/或总线带宽的情况下处理单元的停滞时间作为单独的值将是多少。DPM单元的电路接着可确定是否调整频率和/或总线带宽。通过解耦作用时间与停滞时间以用于确定是否调整频率和总线带宽，DPM的电路相较于作用时间和停滞时间在一起组成用于确定频率和总线带宽的单个值的实例可更精确地确定提供最大可能功率节省且无性能下降的频率和总线带宽。在一个实例中，本公开描述一种操作点确定方法，所述方法包括：确定处理单元在第一操作点处的第一作用时间；确定处理单元在第一操作点处的第一停滞时间；基于第一作用时间确定处理单元在第二操作点处的第二作用时间；基于第一停滞时间确定处理单元在第二操作点处的第二停滞时间；基于第二作用时间和第二停滞时间确定是否将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点；和基于调整处理单元的操作点的确定将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点。在一个实例中，本公开描述一种用于操作点确定的装置，所述装置包括处理单元和电路。所述电路经配置以：确定处理单元在第一操作点处的第一作用时间；确定处理单元在第一操作点处的第一停滞时间；基于第一作用时间确定处理单元在第二操作点处的第二作用时间；基于第一停滞时间确定处理单元在第二操作点处的第二停滞时间；基于第二作用时间和第二停滞时间确定是否将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点；和基于调整处理单元的操作点的确定将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点。在一个实例中，本公开描述一种用于操作点确定的装置，所述装置包括：用于确定处理单元在第一操作点处的第一作用时间的装置；用于确定处理单元在第一操作点处的第一停滞时间的装置；用于基于第一作用时间确定处理单元在第二操作点处的第二作用时间的装置；用于基于第一停滞时间确定处理单元在第二操作点处的第二停滞时间的装置；用于基于第二作用时间和第二停滞时间确定是否将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点的装置；和用于基于调整处理单元的操作点的确定将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点的装置。在一个实例中，本公开描述一种计算机可读存储媒体，其存储有在被执行时使一或多个处理器进行以下操作的指令：确定处理单元在第一操作点处的第一作用时间；确定处理单元在第一操作点处的第一停滞时间；基于第一作用时间确定处理单元在第二操作点处的第二作用时间；基于第一停滞时间确定处理单元在第二操作点处的第二停滞时间；基于第二作用时间和第二停滞时间确定是否将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点；和基于调整处理单元的操作点的确定将处理单元的操作点从第一操作点调整到第二操作点。附图以及以下描述中阐述一或多个实例的细节。其它特征、目标和优点将从所述描述、图式和权利要求书中变得显而易见。附图说明图1是说明根据本公开中所描述的一或多个实例技术的用于处理数据的实例装置的框图。图2是更详细地说明图1中所说明的装置的组件的框图。图3A和3B是说明根据本公开中所描述的实例的随操作频率而变的占用百分比的实例的概念图。图4A和4B是说明根据本公开中所描述的实例的随总线带宽而变的占用百分比的实例的概念图。图5是说明用于组合不同操作频率和总线带宽的操作点的实例的概念图。图6是说明根据本公开中所描述的技术的操作频率和总线带宽确定的实例方法的流程图。图7A和7B是说明确定操作点的实例算法的流程图。具体实施方式会影响处理器可处理数据的速度和处理器所消耗的功率的两个因素包含处理器的操作频率和总线带宽。总线带宽指示每单位时间可经由总线传输的数据量。总线将各种单元(例如处理器、系统存储器、显示器等)互连在一起。总线的另一术语是结构，且总线带宽的另一术语是结构带宽。操作频率界定处理器每单位时间可处理的数据量。如更详细地描述，动态功率管理程序(DPM)可经配置以执行本公开中所描述的实例技术以确定处理器的频率和总线带宽。DPM可以是硬件或软件，且可以是操作频率受控制的装置的部分，但可以在操作频率受控制的装置外部。本公开中所描述的技术通常适用于广泛多种处理器，例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、用于调制解调器中的数字信号处理器(DSP)、音频或传感器子系统。仅仅为易于描述，关于GPU描述了实例。在CPU的操作频率受控制的情况下，DPM可以是CPU的部分(例如动态时钟和电压缩放(DCVS)模块)。DCVS模块控制各个组件(例如包含时钟产生器的电路)的电压电平，从而又控制CPU的操作频率(例如控制由时钟产生器产生的时钟信号的频率)。在GPU的操作频率受控制的情况下，DPM可以是GPU的一部分(例如作为GPU中的命令处理单元上的控制程序执行的GPUDCVS)。在一些实例中，GPU的操作频率可受控制，但DPM可以是CPU的部分(例如在CPU上运行的GPUDCVS驱动程序)。在一些实例中，DPM可以是外部装置的部分(例如相对单独的小处理器上的硬件或软件)。在此类实例中，DPM可周期性地唤醒以确定是否控制操作频率受控制的装置的操作频率。在任何情况下，DPM都会缩放装置的操作频率且投票支持总线带宽。如更详细地描述，本公开描述用以节省功率的实例技术。一般来说，操作频率或带宽越低，则功率消耗越低。因此这两个因素影响性能和功率两者。实例技术将系统设定为最低必要的操作频率和带宽；“最低必要的”意味着其可在性能不下降的情况下接近最大可能的功率节省。举例来说，主机处理器(例如CPU)可经由DPM经配置以基于GPU的“占用时间”缩放GPU的总线带宽和操作频率，其中GPU占用时间等于GPU作用加停滞时间。GPU作用时间等于GPU在其自身的时钟域中执行某一算术、逻辑、控制流或本地高速缓冲存储器/存储器操作且并不在不同时钟域中等待操作(例如系统存储器存取操作)的时间量。时钟域是在单个时钟频率下操作的电路的块，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作点确定方法，所述方法包括：确定处理单元在第一操作点处的第一作用时间；确定所述处理单元在所述第一操作点处的第一停滞时间；基于所述第一作用时间确定所述处理单元在第二操作点处的第二作用时间；基于所述第一停滞时间确定所述处理单元在所述第二操作点处的第二停滞时间；基于所述第二作用时间和所述第二停滞时间确定是否将所述处理单元的操作点从所述第一操作点调整到所述第二操作点；和基于调整所述处理单元的所述操作点的所述确定将所述处理单元的所述操作点从所述第一操作点调整到所述第二操作点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.28 US 15/082,8631.一种操作点确定方法，所述方法包括：确定处理单元在第一操作点处的第一作用时间；确定所述处理单元在所述第一操作点处的第一停滞时间；基于所述第一作用时间确定所述处理单元在第二操作点处的第二作用时间；基于所述第一停滞时间确定所述处理单元在所述第二操作点处的第二停滞时间；基于所述第二作用时间和所述第二停滞时间确定是否将所述处理单元的操作点从所述第一操作点调整到所述第二操作点；和基于调整所述处理单元的所述操作点的所述确定将所述处理单元的所述操作点从所述第一操作点调整到所述第二操作点。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一操作点识别第一操作频率，其中当所述处理单元在所述第一操作点处进行操作时的将所述处理单元互连到系统存储器的总线的总线带宽是第一总线带宽，其中所述第二操作点识别第二操作频率且识别用于将所述处理单元互连到所述系统存储器的所述总线的第二总线带宽，且其中以下各者中的一个：所述第二操作频率低于所述第一操作频率且所述第一总线带宽和所述第二总线带宽是相同的，所述第一操作频率和第二操作频率是相同的且所述第二总线带宽低于所述第一总线带宽是不同的，或所述第二操作频率低于所述第一操作频率且所述第二总线带宽低于所述第一总线带宽。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：基于所述第二作用时间和所述第二停滞时间确定占用百分比；和比较所述占用百分比与阈值，其中确定是否调整所述操作点包括基于所述占用百分比与所述阈值的所述比较确定是否调整所述处理单元的所述操作点。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述处理单元的所述第二作用时间包括：基于所述第一作用时间和用于所述第一操作点的所述处理单元的操作频率与用于所述第二操作点的所述处理单元的操作频率的比率确定所述第二作用时间。5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述处理单元的所述第二停滞时间包括：基于所述第一停滞时间和当所述处理单元在所述第一操作点中进行操作时的有效总线带宽与用于所述第二操作点的总线带宽的比率确定所述第二停滞时间。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一作用时间指示所述处理单元在一时间段内在所述处理单元的时钟域中处理数据时是在作用中的时间量或时间百分比，且其中所述第一停滞时间指示所述处理单元在所述时间段期间等待另一时钟域中的操作时是停滞的时间量或时间百分比。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理单元包括第二处理单元，且其中：确定所述第一作用时间包括运用第一处理单元确定所述第一作用时间，确定所述第一停滞时间包括运用所述第一处理单元确定所述第一停滞时间，确定所述第二作用时间包括运用所述第一处理单元确定所述第二作用时间，确定所述第二停滞时间包括运用所述第一处理单元确定所述第二停滞时间，确定是否调整所述操作点包括运用所述第一处理单元确定是否调整所述操作点，和调整所述操作点包括运用所述第一处理单元调整所述操作点。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一处理单元包括中央处理单元CPU，且所述第二处理单元包括图形处理单元GPU或数字信号处理器DSP中的一个。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一处理单元和所述第二处理单元是相同的处理单元。10.一种用于操作点确定的装置，所述装置包括：处理单元；和电路，其经配置以：确定所述处理单元在第一操作点处的第一作用时间；确定所述处理单元在所述第一操作点处的第一停滞时间；基于所述第一作用时间确定所述处理单元在第二操作点处的第二作用时间；基于所述第一停滞时间确定所述处理单元在所述第二操作点处的第二停滞时间；基于所述第二作用时间和所述第二停滞时间确定是否将所述处理单元的操作点从所述第一操作点调整到所述第二操作点；和基于调整所述处理单元的所述操作点的所述确定将所述处理单元的所述操作点从所述第一操作点调整到所述第二操作点。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述电路经配置以执行动态功率管理程序DPM的指令，所述动态功率管理程序配置所述电路以确定所述第一作用时间、确定所述第一停滞时间、确定所述第二作用时间、确定所述第二停滞时间、确定是否调整所述操作点，以及调整所述操作点。12.根据权利要求10所述的装置，其进一步包括：中央处理单元CPU，其中所述CPU包括所述电路，且其中所述处理单元包括图形处理单元GPU或数字信号处理器DSP中的一个。13.根据权利要求10所述的装置，其中所述处理单元包含所述电路。14.根据权利要求10所述的装置，其进一步包括：系统存储器；总线，其将所述处理单元互连到所述系统存储器，其中所述第一操作点识别第一操作频率，其中当所述处理单元在所述第一操作点处进行操作时的所述总线的总线带宽是第一总线带宽，其中所述第二操作点识别第二操作频率且识别用于所述总线的第二总线带宽，且其中以下各者中的一个：所述第二操作频率低于所述第一操作频率且所述第一总线带宽和所述第二总线带宽是相同的，所述第一操作频率和第二操作频率是相同的且所述第二总线带宽低于所述第一总线带宽是不同的，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：周怡烝，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US