[发明专利]根据性能灵敏度不均匀地改变计算单元的性能

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统中的功率分配，特别涉及功率分配以提高性能。

背景技术

处理器在各种性能水平运行，以努力使功耗和工作负荷要求相匹配。所述性能水平通常由所述处理器所使用的电压/频率组合来确定。由于处理器变得越来越高度集成多个核心(core)和其它功能(functionality)，功耗和散热问题仍然相当重要。

发明内容

为了提供改进的性能，一种实施方式可基于根据计算单元的对例如频率变化导致的性能容量(performance capability)变化的性能灵敏度(sensitivity)的功率分配策略和系统中的可用功率裕量(power headroom)分析在诸如处理核心和图形处理单元之类的计算单元上执行的工作负荷，以在恒功率的包络内改善系统的性能。

相应地，在一种实施方式中，提供一种方法来操作包括多个计算单元的计算机系统。所述方法包括根据计算单元的各自的性能灵敏度改变一个或多个计算单元的性能。所述方法可包括根据一个或多个计算单元有比其它计算单元更高的性能灵敏度而改变一个或多个计算单元的性能。在实施方式中，所述方法进一步包括：其中计算单元包括成组的处理核心，如果由增强所述成组的处理核心的性能所导致的预测功率裕量小于零，就从所述组中去除具有比组中其它核心更低的增强灵敏度(boost sensitivity)的核心以形成更小的组；并计算新的预测功率裕量和确定如果增强所述更小的组中的核心的性能，新的预测功率裕量是否大于零。如果新的预测功率裕量大于零，就增强所述更小的组中的核心的性能。在所述更小的组中的核心可通过提高提供给所述更小的组中的核心的时钟信号的至少一个频率来增强。

可根据在第一性能水平和第二性能水平确定的各自的计算单元的第一性能度量标准和第二性能度量标准确定各自的计算单元的性能灵敏度。

在另一实施方式中，提供了一种包括多个计算单元的设备。所述设备进一步包括存储器来为各自的计算单元存储性能灵敏度。由硬件、固件和/或软件实施的功率分配功能根据性能灵敏度增强一个或多个计算单元的性能。

所述功率分配功能响应于一个或多个计算单元有比其它计算单元更高的性能灵敏度。

所述功率分配功能可被配置为比较每一个计算单元的性能灵敏度和阈值并增强具有高于所述阈值的性能灵敏度的计算单元。

所述功率分配功能可响应于预测功率裕量不足以将成组的核心中的所有核心增强到增强的性能状态，从所述成组的计算单元中去除一个或多个计算单元，并重新计算新的预测功率裕量，所述去除根据所述组中的一个或多个计算单元具有比该组中的其它计算单元的性能灵敏度更低的各自性能灵敏度而确定。所述去除和重新计算不断重复，直至新的预测功率裕量大于零从而适应增强所述计算单元的其余计算单元的性能为止。

附图说明

通过参考附图，本领域的技术人员可更好地理解本发明，其众多的目的、特征和优点对本领域技术人员而言变得明显。

图1示出了根据本发明的实施方式的典范的片上系统(SOC)系统的高级框图。

图2示出了根据本发明的一实施方式，概略描绘对核心频率变化的性能灵敏度的高级流程图。

图3示出了在系统框图级的频率训练。

图4示出了频率训练的另外的方面。

图5示出了根据本发明的实施方式的功率再分配的典范流程图。

图6示出了根据频率灵敏度的节流计算单元的典范流程图。

在不同的附图中使用相同的参考符号表示相似或相同的事项。

具体实施方式

已经提出了几种方法来在处理器集成电路在低于其散热设计功耗(TDP)运行时机会主义地(opportunistically)提高多核处理器上的CPU核心的性能水平(例如，提高频率)。集成电路运行时的实际散热功耗可通过热测量、切换活动测量或电流测量来确定。这样的方法在有预算的功率裕量、电流裕量或散热裕量时允许CPU核心的工作频率一起提高以在给定的TDP下提高性能，并在运转超过那些限制时减少所述工作频率。这样的方法假定所有活跃的CPU核心在其频率以协调的方式提高时都在最高的性能状态下运转。

另一方法是在CPU核心之间提供功率再分配。P0(由操作系统(OS)设置的最高性能状态)中的核心可通过重新分配其它核心上可得的功率裕量而超频，所述其他核心的性能状态低于某一阈值(由较低的性能状态来定义)。