[发明专利]多核心处理器的效能调整方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种多核心处理器，且特别是有关于一种多核心处理器的效能调整方法。

背景技术

目前许多厂商竞相开发多核心处理器的相关技术，使得多核心处理器逐渐成为市场趋势。

然而，目前多核心处理器系统即使搭配了支持多处理器的操作系统。若是应用程序未经改写或重新编译，而只能以单一程序(Process)或单一线程(Thread)执行时，则这个应用程序只会被分配到其中的单一处理核心执行。此时，就算没有其它处理程序需要执行，其它处理核心也只是处于闲置(idle)中，而不会加速运算的执行。或者，若是程序在写作或编译时并未针对多处理器架构做最佳化处理，使得数据间仍具有关连性而非完全独立。此时，其中一个处理核心便可能需要等待接收其它处理核心的输出结果才能开始执行所负责的运算，使得这些处理核心无法同时完全发挥运算能力。也就是说，这类应用程序的执行速度将会受限于单一核心的运算速度，而非多核心处理器整体运算能力。

传统上，直接更换较高频率的多核心处理器对于此类单一程序虽然能提供相对上较佳的效能。然而，处理器的功率也随之大量提高。这是因为半导体的功率消耗(P)是与运算时的操作频率(f)成等比例提升(亦即，P＝c×f×V²，其中c为处理器的半导体特性参数，V为处理器的工作电压)。非仅如此，当处理器的内部核心越多，消耗的功率亦会随之提高(如下表一所示)。故，整个系统也因此需要保留额外的电流供应以及较佳的散热能力。

表一

(多核心处理器在不同操作频率时的功率消耗差异比较)

    操作频率单处理核心双处理核心四处理核心    原始操作频率为f时X2X4X

    操作频率提升25％为1.25×f    时    1.25X    2.5X    5X    功耗差异    0.25X    0.5X    X

其中，X表示单一处理核心在原始操作频率下的功率消耗。

因此，尽管该些处理核心理论上具有倍数于单处理器的运算能力，但遭遇运算瓶颈集中于单一处理核心的情形时，多核心处理器其整体效能的提升仍有所局限，无法表现出预期中相较于单核心处理器的多工处理优势。

发明内容