[发明专利]一种性能和能耗预测方法及装置

权利要求书

1.一种性能和能耗预测方法，应用于异构多核架构且具备DVFS能力的处理器，其特征在于，包括：

读取所述处理器的第一处理核上程序在预设第一频率下执行时产生的PMC值；

根据读取到的所述PMC值计算所述第一处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一内存处理时间；

将所述PMC值和所述第一内存处理时间投入CPI模型，得到所述处理器的第二处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一预测内存处理时间和第一预测总执行时间，所述CPI模型为预先建立的所述处理器的第二处理核与所述第一处理核的映射模型；

根据所述第一预测内存处理时间和第一预测总执行时间计算所述第二处理核上所述程序在第二频率下执行时所需的第二预测总执行时间，所述第二频率为所述第二处理核通过DVFS从所述第一频率调整至的下一个时钟频率；

根据所述第二预测总执行时间确定所述第二处理核上所述程序在第二频率下执行时的性能预测值和能耗预测值；

输出所述性能预测值和所述能耗预测值。

2.根据权利要求1所述的性能和能耗预测方法，其特征在于，所述根据读取到的所述PMC值计算所述第一处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一内存处理时间包括：

根据读取到的所述PMC值确定所述程序执行时在各个时间点上由缓存访问失效事件导致的访问失效数量；

根据确定的所述访问失效数量计算所述第一处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一内存处理时间。

3.根据权利要求2所述的性能和能耗预测方法，其特征在于，所述CPI模型通过以下步骤预先建立：

在用于训练的所述第一处理核和第二处理核上执行程序时，抽取所述程序执行时的PMC值和内存处理时间作为训练样本的输入，同时抽取所述程序执行时的CPI值作为所述训练样本的输出；

将所述训练样本的输入和输出投入预设的CPI模型模板中进行训练，训练完成后得到所述CPI模型。

4.根据权利要求3所述的性能和能耗预测方法，其特征在于，将所述PMC值和所述第一内存处理时间投入CPI模型，得到所述第二处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一预测内存处理时间和第一预测总执行时间包括：

将所述第一内存处理时间投入所述CPI模型进行转换得到所述第一预测内存处理时间；

将所述PMC值和所述第一内存处理时间输入所述CPI模型，得到所述CPI模型输出的CPI值；

根据所述CPI值和所述第一频率确定所述第二处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一预测总执行时间。

5.根据权利要求4所述的性能和能耗预测方法，其特征在于，根据所述第一预测内存处理时间和第一预测总执行时间计算所述第二处理核上所述程序在第二频率下执行时所需的第二预测总执行时间包括：

根据所述第一预测内存处理时间和第一预测总执行时间确定所述第二处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一预测处理核处理时间；

根据所述第一预测内存处理时间、所述第一预测处理核处理时间、所述第一频率和所述第二频率计算所述第二处理核上所述程序在第二频率下执行时所需的第二预测总执行时间。

6.根据权利要求1至5任一项所述的性能和能耗预测方法，其特征在于，在根据读取到的所述PMC值计算所述第一处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一内存处理时间之后，还包括：

根据所述第一内存处理时间和与所述第一频率对应的总执行时间确定所述第一处理核上所述程序在所述第一频率下执行时的第一处理核处理时间；

根据所述第一内存处理时间和所述第一处理核处理时间计算所述第一处理核上所述程序在所述第二频率下执行时所需的第三预测总执行时间；

根据所述第三预测总执行时间确定所述第一处理核上所述程序在第二频率下执行时的第二性能预测值和第二能耗预测值；

输出所述第二性能预测值和所述第二能耗预测值。