[发明专利]基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机的性能功耗比优化技术，尤其涉及一种基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化方法和装置。

背景技术

随着科技的发展，部分现代计算机其处理器由多个小的计算单元组成(每一个小的计算单元称之为一个处理器核)。这样的多核处理器实际上包含了多个可控的负载。例如，一个8核的英特尔处理器，其内部就有8个核，每个核上运行的程序都不会固定，而且每个核都支持独立的频率和电压调节，即相当于8个动态负载。而性能功耗比是当今计算机的一个关键衡量指标，对于计算机的处理器来说，每一瓦的电能差异都可能导致性能的巨大差异。

当然，在具备稳定而充足的市电的条件下，处理器对各个核间的电能的分配需求并不高。但对于基于可再生能源的计算机而言，在可再生能源(例如太阳能、风能、潮汐能)作为输入驱动下，由于能量供给可能经常出现较大波动，要想把宝贵的绿色能源最大的转化为计算机性能，除去汲取每一瓦特的电能外，还需要最合理最优化的利用好每一瓦特的电能，因此，如何恰当的分配电能，对于优化基于可再生能源的计算机的性能就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化方法和装置，以实现对基于可再生能源的多核计算机的性能功耗比进行优化。

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化方法，包括以下步骤：

预先根据多核处理器中每个处理器核的负载支持情况定义其负载等级；

预先建立多核处理器的负载调控缓存区；所述负载调控缓存区用于存储每个处理器核的ID、每个处理器核的负载性能等级和每个处理器核的性能功耗比，且所述处理器核按照性能功耗比从高至低排序；

预定义三个系统初始化变量：头指针、尾指针和能耗关键字；所述头指针和所述尾指针用以索引所述负载调控缓存区，所述能耗关键字用以指示所述多核处理器当前的可再生能源的电能供给和负载需求情况；在任何一个时刻，所述头指针指向满足条件：(a)某一处理器核的负载等级未达到最高；(b)该处理器核是所有满足(a)条件的处理器核中性能功耗比最高的；在任何一个时刻，所述尾指针指向满足条件：(c)某一处理器核未休眠；(d)该处理器核是所有满足(c)条件的处理器核中性能功耗比最低的；

系统初始化后，检查能耗关键字；

根据检查结果判断可再生能源的电能供给是否充足；

如果供给充足，读取当前头指针所指向的处理器核，然后判断该处理器核是否达到其最高负载等级；如果达到最高负载等级，则判断所述当前头指针是否指向所述负载调控缓存区的末尾，如果未指向末尾，则将所述当前头指针的指向下移一位，然后再次读取当前头指针所指向的处理器核进行下一次判断，如果指向末尾，则结束本次控制周期；如果未达到最高负载等级，则输出所述当前头指针所指向的处理器核的ID至外部的电源管理控制器，由所述电源管理控制器对该ID所对应的处理器核的负载等级进行调整；

如果供给不足，读取当前尾指针所指向的处理器核，然后判断该处理器核是否达到其最低负载等级；如果达到最低负载等级，则判断所述当前尾指针是否指向所述负载调控缓存区的顶端，如果未指向顶端，则将所述当前尾指针的指向上移一位，然后再次读取当前尾指针所指向的处理器核进行下一次判断，如果指向顶端，则结束本次控制周期；如果未达到最低负载等级，则输出所述当前尾指针所指向的处理器核的ID至外部的电源管理控制器，由所述电源管理控制器对该ID所对应的处理器核的负载等级进行调整；

接收所述电源管理控制器在进行调整后反馈的调整结果，根据所述调整结果更新所述负载调控缓存区。

本发明的基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化方法，所述根据调整结果更新所述负载调控缓存区，具体包括：

根据所述调整结果更新每个处理器核的性能功耗比；

将更新后的处理器核按照性能功耗比由高至低重新排序。

本发明的基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化方法，所述设定时间值为100毫秒。

再一方面，本发明还提供了一种基于可再生能源的计算机的性能功耗比优化装置，包括：

负载等级定义模块，用于预先根据多核处理器中每个处理器核的负载支持情况定义其负载等级；

缓存建立模块，用于预先建立多核处理器的负载调控缓存区；所述负载调控缓存区用于存储每个处理器核的ID、每个处理器核的负载性能等级和每个处理器核的性能功耗比，且每个处理器核按照性能功耗比从高至低排序；