系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统技术方案

技术编号:15938019 阅读:42 留言:0更新日期:2017-08-04 21:17
本发明专利技术揭露一种系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统。其中,所述系统包含多个处理单元以及多个电源,并且每个电源连接多个处理单元中的至少两个处理单元,所述系统功耗改善方法包含:检测激活处理单元的条件;响应于已检测的所述条件,识别仅连接非活动处理单元的电源;以及激活所述非活动处理单元中的目标处理单元,其中所述非活动处理单元连接已识别的所述电源。本发明专利技术提供的系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统可改善功耗与电源效率。

System power improvement method and system for implementing power consumption improvement

The invention discloses a method for improving power consumption of a system and a system for improving power consumption. Among them, the system includes a plurality of processing units and a plurality of power supply, and each power supply is connected with at least two processing units of a plurality of processing units, the system power consumption improvement method includes: detecting activation processing unit; in response to the conditions of detection, identification only inactive processing unit is connected with the power supply the activation of the activities; and non target processing unit in the processing unit, wherein the inactive processing unit is connected to the power supply has been identified. The invention provides a system power improvement method and a system for improving power consumption, which can improve power consumption and power efficiency.

【技术实现步骤摘要】
系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统交叉引用本专利技术要求如下优先权:编号为62/263,762,申请日为2015年12月7日的美国临时专利申请。上述美国临时专利申请在此一并作为参考。
本专利技术涉及一种多核处理器系统中的电源管理方法。特别地,本专利技术涉及一种多核处理器系统中的功耗改善方法及其实施改善功耗的系统。
技术介绍
通常,多核处理器系统使用稳压器(voltageregulator)给处理器或集群(cluster)供电。稳压器可自动维持恒定电压水平。电子装置中可存在稳压器,例如在计算机电源中,其中上述稳压器稳定处理器以及其他电子组件所用的直流电压。存在多种类型稳压器,例如线性式稳压器(linearregulator)以及开关式稳压器(switchingregulator)。线性式稳压器以工作在线性区域的装置为基础。线性式稳压器通过改变对负载的阻抗维持恒定输出电压。输入电压与控制输出电压之间的差值作为热量损耗。因为控制输出电压低于输入电压,所以限制了线性式稳压器的效率。相比之下,开关式稳压器使用可切换开关的主动装置,以维持输出的平均值。通常,现代计算机或计算装置使用开关式稳压器给其处理器以及其他电子组件供电。开关式稳压器有时可称为“降压调节器”、“降压变换器”或“降压器”。多核处理器系统有时可出现处理器之间工作量不平衡的情况。上述不平衡的工作量引起多个处理器之间的不平衡的电量需求。在上述系统中,电源效率将成为一个重要议题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术揭露一种系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统。根据本专利技术一实施例,提供一种系统功耗改善方法,其中所述系统包含多个处理单元以及多个电源,并且每个电源连接多个处理单元中的至少两个处理单元,所述系统功耗改善方法包含:检测激活处理单元的条件;响应于已检测的所述条件,识别仅连接非活动处理单元的电源;以及激活所述非活动处理单元中的目标处理单元,其中所述非活动处理单元连接已识别的所述电源。根据本专利技术另一实施例,提供一种实施改善功耗的系统,包含:多个处理单元;多个电源,其中每个电源连接所示多个处理单元的至少两个处理单元;以及电源管理器,耦接所述多个处理单元,其中,配置所述电源管理器检测激活所述多个处理单元中的一个处理单元的条件;响应于已检测的所述条件,识别仅连接非活动处理单元的电源;以及激活所述非活动处理单元中的目标处理单元,其中所述非活动处理单元连接已识别的所述电源。本专利技术提供的系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统可改善功耗与电源效率。附图说明图1是根据本专利技术实施例描述的多核处理器系统的示例结构;图2A与2B是根据本专利技术实施例描述的系统中连接处理单元的电源的两个示例;图3A-3E是根据本专利技术实施例描述的激活以及禁能处理单元的操作序列;图4是根据本专利技术实施例描述的电源管理器追踪的信息示意图;图5是根据本专利技术实施例描述的管理系统中激活与禁能处理单元的方法的流程图;图6是根据本专利技术实施例描述的管理系统功耗的方法的流程图。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元件。所属
的技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。此外,“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,或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。接下来的描述是实现本专利技术的最佳实施例,其是为了描述本专利技术原理的目的,并非对本专利技术的限制。可以理解地是,本专利技术实施例可由软件、硬件、固件或其任意组合来实现。值得注意的是,本专利技术使用的术语“多核处理器系统”是包含多个处理器的系统。在一个实施例中,每个处理器可为包含一个或多个内核的中央处理单元。或者,一个或多个处理器可为包含一个或多个内核的专用处理器或加速器,其也可称为处理单元。可将多个处理器按照一个或多个集群安排并管理。此外,本专利技术使用的术语“处理单元”可称为处理器集群、多核处理器或内核。本专利技术使用的术语“电源”可为给一个或多个处理单元供电并维持供给处理单元的输出电压水平的电路。电源的示例可包含稳压器,例如,开关式稳压器(即“降压器”)或线性式稳压器(例如,低压差电路)。在一个实施例中,系统可包含多个降压器,其中每个降压器可为一个或多个处理单元提供不同电压。在本实施例中,每个降压器可称为电源。在其他实施例中,每个降压器为多个低压差电路提供输出电压。每个低压差电路为一个或多个处理单元提供电压。在上述其他实施例中,可将每个低压差电路称为电源。系统可包含任意数量降压器及低压差电路的组合。本专利技术实施例可改善多核处理器系统的功耗。本系统包含多个(例如,N个)处理单元以及多个(例如,M个)电源,其中,M与N是大于1的正整数。M个电源的每一个可连接多个处理单元。在典型的低功率使用场景中,处理系统工作负载的所需处理单元数量通常小于或等于电源数量(例如,M个)。在一个实施例中,所需处理单元的数量等于或倍数于工作负载中并行任务的数量。工作负载中并行任务的数量有时称为任务层并行(Task-LevelParallelism,TLP)。当处理工作负载的所需处理单元的数量小于或等于M时,对于每个电源,系统的电源管理器仅激活连接这个电源的所有处理单元中的一个处理单元。当每个已激活处理单元从不同电源接收供电时,可改善电源效率以及功耗。相反地,如果多个已激活处理单元从相同电源接收供电并且处理单元中的工作负载不平衡时,系统将具有较低电源效率以及较大功耗。图1是根据本专利技术实施例描述的多核处理器系统100的示例结构。多核处理器系统100(下面称为系统100)包含处理单元模块112,其中处理单元模块112进一步包含多个处理单元110(例如,PU1、PU2、PU3……PUN)。处理单元110可具有不同电源效率及/或不同处理能力,即处理单元110可为不同处理器类型。本专利技术使用的术语“处理器类型”或“类型”可涉及处理能力(例如,每秒百万指令所测量的处理能力)及/或电源效率(例如,操作频率范围的功耗所测量的电源效率)的硬件特征。在处理单元110是不同类型的实施例中,某些处理单元110可比其他处理单元110具有更高功耗以及更高处理能力。具有相似功耗的处理单元110可具有不同处理能力。在实施例中,所有处理单元110可为相同类型。每个处理单元110可通过总线或互联网络访问系统存储器130(例如,动态随机存取存储器、其他易失性或非易失性随机存取存储器)。处理单元110连接包含多个电源160(例如,PS1、PS2、PS3……PSM)的电源模块162。每个电源160连接多个处理单元110,并且每个处理单元110仅连接一个电源160。在一个实施例中,每个电源160是稳压器(例如,降压器或低压差电路),其向一个或多个处理单元110提供直流电压。电源160将共源电压转换为适用于处理单元110操作的一个或多个直流电压。在一个实施例中,系统100包含电源管理器模块,也称为电源管理器121,以管理电源160给处理单本文档来自技高网
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系统功耗改善方法及其实施改善功耗的系统

【技术保护点】
一种系统功耗改善方法,其中所述系统包含多个处理单元以及多个电源,并且每个电源连接多个处理单元中的至少两个处理单元,所述系统功耗改善方法包含:检测激活处理单元的条件;响应于已检测的所述条件,识别仅连接非活动处理单元的电源;以及激活所述非活动处理单元中的目标处理单元,其中所述非活动处理单元连接已识别的所述电源。

【技术特征摘要】
2015.12.07 US 62/263,762;2016.08.12 US 15/236,2471.一种系统功耗改善方法,其中所述系统包含多个处理单元以及多个电源,并且每个电源连接多个处理单元中的至少两个处理单元,所述系统功耗改善方法包含:检测激活处理单元的条件;响应于已检测的所述条件,识别仅连接非活动处理单元的电源;以及激活所述非活动处理单元中的目标处理单元,其中所述非活动处理单元连接已识别的所述电源。2.如权利要求1所述的系统功耗改善方法,其特征在于,所需处理单元的总数量不大于所述系统中所述电源的总数量。3.如权利要求1所述的系统功耗改善方法,其特征在于,激活所述目标处理单元的步骤进一步包含:当所述目标处理单元处于掉电状态或超低功率状态时,开启所述目标处理单元。4.如权利要求3所述的系统功耗改善方法,其特征在于,激活所述目标处理单元的步骤进一步包含:在开启所述目标处理单元后,将任务安排至所述目标处理单元。5.如权利要求1所述的系统功耗改善方法,其特征在于,所述多个电源是向所述多个处理单元分别供电的稳压器。6.如权利要求1所述的系统功耗改善方法,其特征在于,每个处理单元是处理器集群、多核处理器或内核。7.如权利要求1所述的系统功耗改善方法,其特征在于,所述多个处理单元包含第一类型的第一处理单元与第二类型的第二处理单元,其中所述第一类型不同于所述第二类型,并且所述第一处理单元中的一个第一处理单元与所述第二处理单元中的一个第二处理单元共享每个电源,所述系统功耗改善方法进一步包含:将所述多个电源安排入序列;按照所述序列的第一顺序,激活所述第一处理单元;以及按照第二顺序激活所述第二处理单元,其中所述第一顺序与所述第二顺序相反。8.如权利要求7所述的系统功耗改善方法,其特征在于,进一步包含:按照所述第二顺序禁能所述第一处理单元;以及按照所述第一顺序禁能所述第二处理单元。9.如权利要求8所述的系统功耗改善方法,其特征在于,从最近已激活第一处理单元开始禁能所述第一处理单元,并且从最近已激活第二处理单元开始禁能所述第二处理单元。10.如权利要求7所述的系统功耗改善方法,其特征在于,所述第一处理单元与...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雅婷陈家明郑秦辉萧丕承
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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