非对称多处理器上的自适应线程调度设备及方法技术

本发明专利技术描述用于在多个核心上进行自适应线程调度以减少系统能量的技术。在一个实施例中，线程调度器接收与所述多个核心相关联的泄漏电流信息。使用所述泄漏电流信息以在所述多个核心中的一者上调度线程以减少系统能量使用。还描述传感器的芯片上校准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体来说涉及用于基于泄漏电流及动态功率而调适非对称多处理器系统中的线程调度以在低功率耗损下实现所需性能的技术。
技术介绍
例如手机、膝上型计算机、个人数据助理(PDA)及其类似者的许多便携型产品利用执行例如通信及多媒体程序的程序的处理系统。用于所述产品的处理系统可包括多个处理器、用于存储指令及数据的存储器、控制器、例如通信接口的外围装置及配置于(例如) 单芯片上的固定功能逻辑块。同时，便携型产品具有电池形式的有限能源，常常需要所述电池来支持来自处理系统的高性能操作。为增加电池寿命，在可能的情况下需要在减少的功率电平下执行这些操作。许多个人计算机还经开发以支持在低功率汲取(power drain)下的高性能操作以减少总能量消耗。在处理系统内部，多个处理器可配置为若干不同的组织，例如，允许多个处理器之间的选择性负载平衡的非对称多处理组织，其可为不同的且针对特定系统功能或过程(例如，视频、图形或通信处理)而经优化。可将处理功能分成经调度以供在选定处理器上执行的若干个线程或任务。线程被认为是最小可个别调度过程或指令序列，其可与另一线程并行运行。在本专利技术的上下文中，可能可互换地使用线程与任务。任务或线程可为通常由操作系统(OS)调度器指派给处理器(例如)以满足与系统功能相关联的性能要求的子功能 (sub-function)。由于与执行任务相关联的功率为频率、切换电容及供应电压的平方的函数，所以减少功率使用通常要求减少这些变量中的至少一者。为了更充分优化功率使用，许多处理系统具有对功率使用的一个或一个以上电路域中的频率及操作电压的控制。归因于在便携型装置上操作的例如视频、图形及通信的各种功能的高需求本质，可能需要多个处理器在千兆赫频率下操作以便满足产品的要求。由于对处理系统的功能需求不同，所以通常根据现有系统要求来调适操作频率。以类似方式，降低电压不仅影响功率，而且影响受影响的逻辑及存储器装置的操作频率，此继而又影响控制频率的方式。由于电路密度随着每一新技术产生而增加，所以在闲置或待用状况期间的功率损耗也已增加。电路泄漏电流还倾向于随着增加的电路密度而增加，从而越来越变成大量功率损耗源。为实现允许更高时钟频率的增加的密度及更短电路装置延迟，通常使内部电路装置的阈值电压减小。减小阈值电压通常增加泄漏电流，其也受处理变化及温度影响。高密度芯片的能量使用的显著部分可归因于泄漏电流。在操作系统调度器层级下，多处理系统中的任务指派为困难的问题，甚至在使芯片通过一致处理特性(P)而制造且在恒定及标称操作电压(V)及标称温度(T)内操作的标称操作环境(通常称作标称PVT环境)内也是如此。指派任务的问题归因于便携型装置的本质而变得甚至更困难，因为便携型装置可能使用通过不同工艺制造的多个芯片，且还可能经历在芯片内及芯片之间的处理特性的广泛变化、不同操作电压的使用，其可为可控的且经受周围温度的广泛变化。PVT的变化对芯片的功率利用(包括动态泄漏功率及静态泄漏功率)通常具有极大影响。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提出一种用于在多个核心上进行自适应线程调度以减少系统能量的方法。线程调度器接收与所述多个核心相关联的泄漏电流信息。使用所述泄漏电流信息以在所述多个核心中的一者上调度线程以减少系统能量使用。本专利技术的另一实施例提出一种用于在多个核心上进行自适应线程调度以减少系统能量的设备。与所述多个核心相关联的多个传感器提供泄漏电流信息。多个核心运行自适应线程调度器，每一核心具有一所指派的操作频率及源电压电平(取决于待指派给所述核心的任务)。所述自适应线程调度器使用所述泄漏电流信息以在所述多个核心中的一者上调度线程以减少系统能量使用。本专利技术的另一实施例提出一种计算机可读存储媒体，其内容使非对称多处理器执行用于在多个处理器核心上进行自适应线程调度以减少系统能量的方法。线程调度器接收与所述多个核心相关联的泄漏电流信息。使用所述泄漏电流信息以在所述多个核心中的一者上调度线程以减少系统能量使用。对于所属领域的技术人员来说，本专利技术的其它实施例将通过以下具体实施方式变得容易显而易见，其中作为说明展示并描述本专利技术的各种实施例。应认识到，本专利技术可用其它及不同的实施例体现且其若干细节能够具有在各种其它方面的修改，其全都不脱离本专利技术。因此，图式及具体实施方式应被看作本质上为说明性的而非限制性的。附图说明图1说明示范性无线通信系统；图2A说明功率对操作频率的曲线图，其说明针对示范性双处理器核心的在低温的情况下的特定处理⑵、电压(V)、温度(T)PVT环境；图2B说明功率对操作频率的曲线图，其说明针对图2A的双处理器核心的在高温的情况下的PVT环境；图3为说明示范性非对称多处理器芯片上系统的框图；图4A为说明示范性第一传感器电路的框图；图4B为说明示范性第二传感器电路的框图；图4C为说明示范性第三传感器电路的框图；图5为示范性芯片上传感器校准过程的流程图；图6A为示范性传感器轮询背景过程的流程图；图6B为部分地基于泄漏电流信息的示范性第一自适应线程调度过程的流程图；图7A说明功率对操作频率的曲线图，其说明针对示范性双处理器核心的在低温的情况下的处理⑵、电压(V)、温度(T)PVT环境；图7B说明功率对操作频率的曲线图，其说明针对图7A的示范性双处理器核心的在高温的情况下的PVT环境；图8为部分地基于泄漏电流信息的示范性第二自适应线程调度过程的流程图；及图9为用于根据各种传感器输出确定静态泄漏电流及动态功率的示范性传感器轮询过程的流程图。 具体实施例方式下文结合随附图式所阐述的具体实施方式意在作为对本专利技术的各种示范性实施例的描述，且不意在表示可实践本专利技术的仅有实施例。出于提供对本专利技术的透彻理解的目的，具体实施方式包括特定细节。然而，对于所属领域的技术人员应显而易见，可在不具有这些特定细节的情况下实践本专利技术。在一些例子中，以框图的形式展示众所周知的结构及组件以便避免混淆本专利技术的概念。可用例如 C、C++、JAVA 、Smalltalk、JavaScript 、Visual Basic 、TSQL、Perl 的高阶编程语言或以各种其它编程语言来撰写在根据本专利技术的教示执行操作时所操作的或用于根据本专利技术的教示执行操作的计算机程序代码或“程序代码”。也可用原生汇编语言直接撰写用于目标处理器架构的程序。原生组合程序使用机器级二进制指令的指令助记表示。如在本文中使用的存储于计算机可读存储媒体上的程序代码或程序指代机器语言代码，例如目标代码，其格式可由处理器理解。图1说明可有利地使用本专利技术的实施例的示范性无线通信系统100。出于说明的目的，图1展示三个远程单元120、130及150及两个基站140。图1还展示从基站140及远程单元120、130及150的前向链路信号180及从远程单元120、130及150到基站140的反向链路信号190。应认识到，常用无线通信系统可具有更多远程单元及基站。远程单元 120、130及150包括硬件组件、软件组件或两者(如由组件125A、125B及125C表示)，其已经调适以体现本专利技术。举例来说，组件125A、125B及125C可包括传感器、处理器及自适应线程调度软件(如下文进一步论述)。在图1中，远程单元120展示为移动电话，远本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在多个核心上进行自适应线程调度以减少系统能量的方法，所述方法包含：在线程调度器处接收与所述多个核心相关联的泄漏电流信息；以及使用所述泄漏电流信息以在所述多个核心中的一者上调度线程以减少系统能量使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·威廉·莫罗，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US