[发明专利]用于优化一组性能缩放算法的配置的系统和方法

说明书

技术领域

背景技术

无线通信协议、能量储存密度、处理器性能和效率的技术进步，以及蜂窝式发射器的密度的增加在19世纪90年代曾实现了无线数字网络的引入。随着第二代移动装置的使用变得更广泛，很明显，对包含对因特网的接入权的数据服务的需求正在增长。与第三代无线通信系统的数据发射的包交换而不是电路交换的引入实现了将流式媒体递送到移动装置所需的数据发射速率的增加。

如今的具有数据网络能力的移动装置包含高性能处理器，以将种类繁多的应用程序提供给最终用户。然而，对性能的需求导致电力消耗的对应增加。现代处理器中的电力耗散正随着给定实施方案所需的时钟频率和晶体管数目增加而快速增加。遗憾的是，电池技术尚未跟上这些具有数据网络能力的无线装置的能量要求，这导致应用程序性能与电池寿命之间的设计折衷。即使在确定电池寿命可为全性能而牺牲时，对于通常为手掌大小的外壳内的电池和电子电路两者来说，热量管理也可能成问题。

对提供高性能和低电力消耗的处理器的需求已引起在处理器设计中使用动态电压和频率缩放(DVFS)。DVFS实现电力消耗与性能之间的折衷。设计成利用DVFS的处理器允许通过电压的对应调整来调整处理器的时钟频率。单独降低时钟频率是没用的，因为任何电力节省都被执行时间的增加抵消，从而导致所消耗的总能量没有净减少。然而，操作电压的降低导致所消耗电力的成比例的节省。

具有DVFS能力的处理器的主要问题是如何控制性能与电力节省之间的平衡。常规的DVFS控制算法使用空闲时间的量度来识别准许计划工作负载在时间上延伸到截止时间的经修改性能等级。就是说，通过在较低电压和较慢时钟频率下操作处理器来减少空闲时间。虽然这种方法对于连续且已知的工作负载来说可能是合适的，但许多移动装置应用程序是交互式的，且/或对处理器有不规律或无法预测的需求。因此，显然没有一个算法对于所有移动装置应用程序、应用程序组合和使用来说是最佳的。

发明内容

一种用于优化在移动装置上操作的一组性能缩放算法的配置的方法包含以下步骤：界定适合在所述移动装置上执行的一组性能缩放算法；识别适合所述组性能缩放算法的相应成员中的每一者的一组参数；使所述组参数与所述组性能缩放算法的所述相应成员相关联以界定一组程序；识别响应于待在所述移动装置上执行的一组任务的第一使用情况；将所述组程序应用于所述第一使用情况，以产生优值作为性能度量与电力度量的函数；以及识别所述第一使用情况的最大优值。

在所述用于优化一组性能缩放算法的配置的方法的替代实施例中，所述方法进一步包含以下步骤：依据所述最大优值从所述组程序中选择将针对所述使用情况而执行的第一程序。

在一些实施例中，所述用于优化一组性能缩放算法的配置的方法是在蜂窝式电话、寻呼机、个人数字助理、阅读器、卫星电话、导航装置或具有无线连接的计算机中的一者上实施。

在所述用于优化一组性能缩放算法的配置的方法的替代实施例中，所述方法进一步包含以下步骤：识别不同于所述第一使用情况的后续使用情况；以及重复所述应用所述组程序以及识别相应使用情况的最大优值的步骤。

在紧接在前的用于优化一组性能缩放算法的配置的方法的又一替代实施例中，所述方法进一步包含以下步骤：存储所述组程序中负责每一使用情况的最大优值的成员的指示以产生性能缩放时间表；以及将所述性能缩放时间表存储在所述移动装置上。

在紧接在前的用于优化一组性能缩放算法的配置的方法的另一替代实施例中，所述方法进一步包含以下步骤：检测特定使用情况何时在所述移动装置上在作用中；以及在所述移动装置上选择性地应用性能缩放算法与一组参数的组合。

根据另一方面，揭示一种用于识别指定用于在移动装置上执行的一组性能缩放算法的最佳配置的系统。所述系统包含：处理器，其以通信方式耦合到非易失性存储器。所述非易失性存储器中存储有：程序存储装置，其含有由性能缩放算法与一组参数的相应组合界定的一组程序；使用情况存储装置，其含有响应于待在所述移动装置上执行的一组任务的一组使用情况；以及结果存储装置，其含有在针对所述组使用情况的成员中的每一者在所述移动装置上应用所述组程序的每一成员之后产生的相应优值。

在所述用于识别指定用于在移动装置上执行的一组性能缩放算法的最佳配置的系统的实例实施例中，存储在所述使用情况存储装置中的所述组使用情况由所述移动装置的卖家界定。

在所述用于识别指定用于在移动装置上执行的一组性能缩放算法的最佳配置的系统的替代实施例中，所述优值为性能度量与电力度量的函数。