[发明专利]多核处理装置及其功耗控制方法

权利要求书

1.一种多核处理装置，包括：

一个或多个单指令多线程处理单元，所述单指令多线程处理单元包括一个或多个用于执行指令的线程束；

功耗控制单元，用于获取所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期的工作负载，判断所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期的工作负载是否小于功耗调节阈值，当所述一个或多个单指令多线程处理单元中任一单指令多线程处理单元在一个功耗调节周期的工作负载小于功耗调节阈值，则指示所述任一单指令多线程处理单元中至少部分线程束执行功耗调节指令，以增加所述任一单指令多线程处理单元的工作负载，

其特征在于，所述装置还包括：

指令调度器，用于调度指令到所述一个或多个单指令多线程处理单元；

共享内存，用于实现所述一个或多个单指令多线程处理单元之间的数据交换；

一级缓存，用于实现所述一个或多个单指令多线程处理单元的数据读写；

其中，所述指令调度器、共享内存和一级缓存向所述功耗控制单元发送所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期中执行的不同类型的指令的数量；

所述功耗控制单元获取所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个的工作负载包括：所述功耗控制单元从所述指令调度器、共享内存和一级缓存接收所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期中执行的不同类型的指令的数量。

2.根据权利要求1所述的多核处理装置，其特征在于，所述功耗控制单元包括工作负载寄存器，用于保存所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期中执行的不同类型的指令的数量。

3.根据权利要求2所述的多核处理装置，其特征在于，所述功耗控制单元获取所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个的工作负载包括：所述功耗控制单元将所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期中执行的不同类型的指令的数量分别乘以所述不同类型的指令的权重后求和，得到所述一个或多个单指令多线程处理单元中每个在一个功耗调节周期的工作负载。

4.根据权利要求3所述的多核处理装置，其特征在于，所述功耗控制单元指示所述任一单指令多线程处理单元中至少部分线程束执行功耗调节指令包括：

所述功耗控制单元确定所述任一单指令多线程处理单元执行功耗调节指令的目标线程数，根据所述目标线程数确定所述任一单指令多线程处理单元执行功耗调节指令的目标线程掩码，并将所述目标线程掩码发送给所述任一单指令多线程处理单元。

5.根据权利要求4所述的多核处理装置，其特征在于，所述功耗控制单元确定所述任一单指令多线程处理单元执行功耗调节指令的目标线程数包括：

所述功耗控制单元计算所述任一单指令多线程处理单元在一个功耗调节周期的工作负载与所述功耗调节阈值的差值，将所述差值除以每个单指令多线程处理单元在一个功耗调节周期内需要执行的功耗调节指令数量与功耗调节指令的权重的乘积，得到所述任一单指令多线程处理单元执行功耗调节指令的线程数百分比，根据所述线程数百分比和所述线程束的大小得到所述目标线程数。

6.根据权利要求5所述的多核处理装置，其特征在于，所述根据所述线程数百分比和所述线程束的大小得到所述目标线程数包括：将所述线程数百分比乘以所述线程束的大小后取整的结果作为所述目标线程数。

7.根据权利要求4所述的多核处理装置，其特征在于，所述单指令多线程处理单元还包括：

目标线程掩码队列，用于保存所述功耗控制单元发送的目标线程掩码；

译码单元，用于对当前并行线程束中每个执行的指令进行译码；

仲裁单元，用于对所述译码单元译码后的指令进行仲裁，判断当前并行线程束中每个是否执行的是高功耗指令，如果当前并行线程束中任一线程束不是执行高功耗指令，则对所述任一线程束中对应所述目标线程掩码的线程执行所述功耗调节指令。

8.根据权利要求7所述的多核处理装置，其特征在于，所述高功耗指令包括内存指令、整型指令、单精度指令、双精度指令、矩阵指令中任一种。