处理节点跟踪与其内部高速缓存或存储器系统相关联的探针活动水平。如果探针活动水平提高至阈值探针活动水平以上，则处理节点的性能状态提高至其当前性能状态以上以响应于探针请求而提供增强的性能能力。在响应于探针活动水平处于阈值探针活动水平以上而进入较高性能状态之后，处理节点响应于探针活动的减弱而返回至较低性能状态。可存在多个阈值探针活动水平及相关联的性能状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机系统的性能，更特别地涉及与高速缓冲存储器探针相关的性倉泛。
技术介绍
计算机系统中的处理节点可被置于多种性能状态(或操作状态)Pn中的任一种下，其中特定的性能状态(或P状态)的特征在于相关的电压和频率。确定节点的适当性能状态的一种因素是节点的使用率。使用率是处于活跃(执行)状态下的处理节点所花费的时间与对执行时间进行跟踪或测量的总时间间隔的比率。例如，如果总时间间隔为10毫秒(ms)且处理器节点在活跃(CO)状态下花费6ms，则处理器节点的使用率为6/10 = 60%。处理器节点在代码执行被中止的空闲(非CO)状态下花费剩余的4ms。较高的节点使用率触发了具有较高电压和/或频率的较高性能状态P的选择，以更好地解决性能/瓦特要求。通常，在性能状态之间变换处理节点的决策是通过操作系统(OS)、或高级软件、驱动器、或某种硬件控制器做出的。例如，如果处理节点在低性能状态下运行使得代码执行时间较长，则系统觉察到对于较高使用率的需要并且触发软件或硬件将处理节点变换到处理节点能够更快地完成代码执行的较高性能状态并且在空闲状态下花费更多的时间。这样允许通过每瓦特更佳的总性能来提高功率节约。尽管在一些情况下将使用率用作触发能够提供每瓦特提高的性能，但是不能解决与每瓦特更佳性能相关或者防止其降级相关的一些问题。
技术实现思路
因此，在一个实施例中，提供了一种包括跟踪处理节点中的探针活动水平的方法。探针活动水平与阈值探针活动水平进行比较。在实施例中，如果探针活动水平在阈值探针活动水平以上，则处理节点的性能状态提高到其当前性能水平以上。在实施例中，如果探针活动水平在第一阈值探针活动水平阈值以上且处理节点的预测空闲持续时间大于空闲阈值，则处理节点中的高速缓冲存储器被冲洗(flush)。在实施例中，在响应于探针活动水平在阈值探针活动水平以上而进入第一性能状态之后，处理节点响应于探针活动的充分减弱而返回到该处理节点开始的较低性能状态。在实施例中，充分减弱达到第一阈值减去磁滞因数的水平。在实施例中，可能存在多个阈值探针活动水平和相关的性能状态。在另一实施例中，装置包括探针跟踪器，所述探针跟踪器跟踪处理节点中的探针活动水平。所述装置响应探针活动水平提高到第一阈值探针活动水平以上以将处理节点的性能状态从当前性能状态提高到第一性能状态。在实施例中，装置响应探针活动水平下降到第一阈值探针活动水平以下的预定水平以使处理节点进入低于第一性能状态的第二性能状态。 在实施例中，探针跟踪器包括队列，探针请求进入队列中，并且在处理节点通过数据移动和应答中的至少一项响应探针请求之后，队列中的探针请求从队列中退出。在另一实施例中，探针跟踪器包括计数器，所述计数器具有表示探针活动水平的计数值。计数器响应于探针活动而将计数值增加预定量并且响应于预定时间段的经过而将计数值减少另一预定量。附图说明通过参照附图可以更好地理解本专利技术，并且使得本专利技术的多个目的、特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。图I示出了根据本专利技术的实施例的多核处理器。图2示出了具有单个阈值的本专利技术实施例的流程图。 图3A示出了具有多个阈值的本专利技术实施例的状态图。图3B示出了具有多个阈值的本专利技术实施例的状态图。图4示出了节点的高速缓冲存储器被冲洗而节约功率的本专利技术的实施例。图5示出了使用具有单个阈值的空中队列(IFQ)来跟踪探针活动的实施例。图6示出了使用具有多个阈值的IFQ来跟踪探针活动的实施例。图7示出了使用具有不同增量减量标准的计数器来跟踪探针活动的另一实施例。应注意的是，在不同的附图中使用相同的附图标记来表示相似或相同的项。具体实施例方式参照图1，高级框图示出了多核处理器的实施例，其中每个核或节点包括高速缓冲存储器102和探针控件103，对此本文将进行进一步说明。在图I的高速缓存系统中，系统中的每个处理节点需要通过响应来自其它节点或输入/输出(I/O)域的探测请求(提供来自高速缓冲存储器的污垢数据、高速缓冲存储线无效，等等)来保持存储器中的连贯性，即使处理节点处于低性能状态或空闲状态。因此，虽然可以在各个高速缓冲存储器中保持存储器位置的局部拷贝，但是在存储器系统中保持连贯性。然而，尽管可以通过评估使用率来有效地控制探针操作的请求节点的性能状态，但是该方法不能以直接的方式提高响应节点的性能状态P。能够应用于请求节点的基于使用率的性能控制导致在响应节点为瓶颈的情况下总体系统性能易受影响。由于节点可处于空闲状态而仍能响应探针请求，所以响应节点中的连贯性活动不会有助于节点本身的使用率(基于节点的执行流)的提高。另外，节点的执行流能够与探针响应完全无关，因此响应节点中的连贯性活动不会导致触发性能状态提高的较高执行使用率。如果响应节点处于低性能状态且由多个请求节点进行探测，则其探针响应能力(探测带宽)会变为性能瓶颈且开始针对在请求的处理节点上运行的应用线程引起性能损失。因此，可用于识别响应处理节点的探测带宽不足的通信方案(scenario)并且通过快速和可控地将响应节点变换至处于较高性能状态来解决带宽的不足。一旦探测活动的脉冲串(burst)结束且不再需要额外的带宽，则响应节点会变回到由其执行使用率所指定的先前的性能状态。一种解决可能的探测响应瓶颈的方法是在操作系统(OS)或处理系统装置的高级软件能够迅速调整处理器P状态的那些系统中的基于软件的解决方案。一种基于软件的解决方案要求OS或较高级软件更加频繁地对处理器P状态进行重新评估(从而迅速地响应活动的脉冲串)，因此由于使用任何应用程序进行的这种重新评估而更加频繁地唤醒处理器。这种方法由于使用这种不必要的频繁的重新评估的应用程序而可能导致较高的功耗。使得OS或较高级行为更加复杂且依应用程序而变导致空闲处理程序或子程序(通常发生P状态重新评估)中的额外开销，因此同样导致功耗较高。一般而言，基于软件的解决方案的间隔尺寸未提供与基于硬件方法的匹配且不能够迅速地识别出探测活动的开始以及探测活动的结束。后者(探测活动的结束)与识别功率节省同等重要，因为处理器不应过长时间地停留在较高性能状态，因为这样也导致额外的功耗，会使性能/瓦特降级。另一解决方案是基于硬件的解决方案，其为所有的请求和响应节点提供了共享的电压/时钟面。当请求节点(核)提高其频率时，这种硬件配置提高了响应节点(核)的频率。响应节点的慢速响应将有助于提高请求节点(核)的使用率。因此，控制请求节点的性能状态的软件将提高请求节点的性能状态，并且响应节点性能状态也将提高(由于共享的频率和电压面)，因此最终增加了响应核的探测带宽。然而，在应用程序仅在单节点或几个节点(核)上运行(这是移动或超移动市场细分中最典型类型的工作负荷)的情形下，该方法在多核处理器中消耗了额外的功率。此外，软件通常由于请求节点(核)的使用率提高而不能够立即响应对于较高时钟频率的需求，时间间隔的范围通常是从几百微秒至几毫秒，这会导致在该间隔内的性能损失。因此，在本专利技术的实施例中，每个处理节点跟踪其探测活动。如果探测活动的水平超过阈值，则处理节点的性能状态被提升至最小性能基底-MinPstateLimit,以解决对于探测活动带宽提高的要求。在探测活动进行到阈值减去修改磁滞以下之后，在其先前的P状态低于(从本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：亚历山大·布兰欧威，莫里斯·B·斯坦曼，乔纳森·D·奥克，乔纳森·M·欧文，
申请(专利权)人：超威半导体公司，
类型：发明
国别省市：
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