[发明专利]将处理器封装转换到低功率状态

说明书

技术领域

本发明涉及将处理器封装转换到低功率状态。

背景技术

在基于计算机的系统的所有部分中功率(Power)和热管理变得 比以前更具挑战性。虽然在服务器领域中，电力成本驱动了低功率系 统的需求，在移动系统中电池的寿命和热限也使这些问题具有重大意 义。通常使用操作系统(OS)控制硬件元件来优化系统以最少的功率 损耗获得最高的性能。大多数现代的OS使用高级配置和电源接口 (ACPI)标准，例如2006年10月10号公布的Rev.3.0b，以优化这 些领域中的系统。ACPI的实现允许核处于不同的功率节省状态(也 称为低功率或空闲状态)，这些状态通常称为所谓的C1到Cn状态。 对于封装级的功率节省存在类似的封装C状态。

当核活动时，其运行在所谓的C0状态，而当核空闲时，其可置 于核低功率状态，即所谓的核非零C状态。核C1状态代表低功率状 态，其功率节省最少但能几乎即时开关，而扩展的深度低功率状态(例 如C3)代表静态功率损耗可忽略不计的功率状态，但进入这种状态 和响应活动(即回到C0)的时间相当长。

封装非零C状态使功率损耗能够处于比封装活动状态(即C0状 态)更低的水平。服务器工作负载很少驱使相同封装中的所有核忙， 但即使只有一个核是活动的，整个封装(包括所有的空闲的核)必须 处于高功率的C0状态。因为封装非零C状态进入/退出反应时间相对 较长(例如，大约100到200微秒(μs))，对于所有核为空闲的短暂 时间通常不值得使用此状态，否则将发生性能损失。因此OS不能利 用封装的更低的功率状态的好处，从而导致封装始终运行在比所需更 高的功率状态下。

发明内容

本发明一种将处理器封装转换到低功率状态的方法，包括：

接收关于下一操作间隔的处理器封装的多个核的使用的预测信 息；

基于所述预测信息，为所述处理器封装设置所述下一操作间隔期 间的延迟期；以及

使所述处理器封装在所述延迟期进入封装低功率状态，之后，使 所述处理器封装在所述下一操作间隔的活动期中进入封装活动状态， 所述延迟期从所述下一操作间隔的开始扩展到所述活动期的开始。

本发明还提供一种用于将处理器封装转换到低功率状态的设备， 包括：

包括多个核的多核处理器以服务任务和中止事件；

耦合到所述多核处理器的监视器以接收关于所述多个核的当前 使用周期的使用信息；

耦合到所述监视器的预测器以基于所述使用信息预测下一使用 周期中所述多个核中的每个的使用率；以及

耦合到所述预测器的调度程序以接收所述使用率并基于所述使 用率的至少一个确定下一使用周期的延迟期，其中所述多个核在所述 延迟期将处于空闲。

本发明还提供一种用于将处理器封装转换到低功率状态的物品， 包括：

为下一操作间隔确定延迟期的部件，所述延迟期相当于所述下一 操作间隔的长度与所述下一操作间隔中服务于操作的时间长度之间 的差，所述操作调度给多核处理器中具有最高预测使用率的核；以及

控制所述多核处理器在所述下一操作间隔开始时进入封装低功 率状态以及在所述延迟期结束时将所述多核处理器退出所述封装低 功率状态进入封装活动状态的部件。

本发明还提供一种用于将处理器封装转换到低功率状态的系统， 包括：

处理器封装，包括多个核和至少一个定时器，其中所述处理器封 装在操作间隔的第一部分将处于封装低功率状态，在所述操作间隔的 第二部分将处于封装活动状态，其中延迟所述第一部分期间为所述多 个核调度的操作直到所述第二部分；以及

耦合到所述处理器封装的存储器。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的系统的部分的框图。

图2是根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

图3是根据本发明的一个实施例的预测算法的流程图。

图4是根据本发明的一个实施例的重新调度的方法的流程图。

图5是根据本发明的实施例的调度任务的时序图。

图6是根据本发明的实施例的系统的框图。

具体实施方式