[发明专利]芯片上的异构的多处理器系统中的模态工作负载调度

说明书

背景技术

便携式计算设备(“PCD”)在个人和专业层次上正在变成人们的必需品。这些设备可以包括蜂窝电话、便携式数字助理(“PDA”)、便携式游戏控制台、掌上计算机以及其它便携式电子设备。

PCD的一个独特之处在于：它们通常不具有往往在较大的计算设备(诸如笔记本电脑和台式电脑中)能找到的像风扇那样的主动散热设备。因此，热能产生在PCD中通常通过各种热管理技术的应用来管理，这些热管理技术可以包括以处理性能的为代价来衰弱或关闭电子元件。在PCD中使用热管理技术力争在减轻热能生成和影响由PCD提供的服务质量(“QoS”)之间寻求平衡。然而，当过量的热能产生不是问题时，可以通过以最大频率等级在PCD中运行处理组件来使QoS最大。

在具有异构的处理组件的PCD中，各个处理组件不是平等的。因此，当热能产生在异构的处理器中不是问题时，以由最慢处理组件指示的最大频率等级来运行所有处理组件会使得没有充分利用PCD中可用的实际处理能力。类似地，当异构PCD中的情况指示功率节省优先于处理速度时(例如当热能生成是问题时)，假设所有的处理组件以给定的降低的处理速度等同地运行会导致消耗超过必要功率的工作负载分配。

因此，本领域中需要用于在考虑个体处理组件的已知性能特性的前提下，在异构的处理组件之间分配PCD中的工作负载，以满足与PCD的操作模式相关联的性能目标的方法和系统。

发明内容

公开了用于包含异构的多处理器片上系统(“SoC”)的便携式计算设备中基于模式的工作负载重新分配的方法和系统的各个实施例。因为异构的多处理器SoC中的个体处理组件可以展示不同的性能能力或强度，并且因为这些处理组件中的一个以上的处理组件可能能够处理给定的代码块，因此，可以通过以满足操作模式的性能目标的方式，实时或接近实时地向最能够处理代码块的处理组件分配工作负载，利用基于模式的重新分配系统和方法来优化服务质量(“QoS”)。

一种这样的方法涉及：确定异构的多处理器SoC中的多个个体处理组件中的每个处理组件的性能能力。性能能力可以包括最大处理频率以及由每个处理组件表现出的静态电源电流。值得注意的是，本领域普通技术人员会认识到：那些具有相对较高的最大处理频率的处理组件可能最适合于在PCD处于高性能处理(“HPP”)模式时来处理工作负载，而表现出相对较低的静态电源电流的那些处理组件可能最适合于在PCD处于功率节省(“PS”)模式时来处理工作负载。

监测PCD中的一个或多个模式决策条件的指示符。基于识别出的模式决策条件中的任意一个或多个模式决策条件的存在，确定与PCD的某些性能目标相关联的操作模式。例如，电池充电器已经插入PCD从而提供基本上无限的功率源的指示可以触发HPP操作模式，所述HPP操作模式具有以最快可能的速度对工作负载进行处理的相关联的性能目标。类似地，电池容量已经下降到低于预先确定的门限从而造成PCD可能断电的风险的指示可以触发PS操作模式，所述PS操作模式具有以最低量的功率开销对工作负载进行处理的相关联的性能目标。

基于操作模式和相关联的性能目标，可以基于每个处理组件的个体性能能力在处理组件之间重新分配处理组件的活动工作负载。以这种方式，对被最佳地安置为以满足操作模式的性能目标的方式来处理工作负载的那些处理组件被区分优先次序用于工作负载的分配。

附图说明

在附图中，除非另有指示，否则相同的参考标号在各个图中指代相同的部分。对于具有字母字符标示的参考标号，例如“102A”或“102B”，字母字符标示可以区分同一附图中出现的两个相同的部分或元件。当参考标号旨在涵盖所有附图中具有相同参考标号的所有部分时，可以省略参考标号的字母字符标示。

图1是示出与便携式计算设备(“PCD”)的给定四核芯片组中的示例性内核0、1、2和3相关联的处理能力和泄漏率的图表。

图2是示出可以指示PCD的操作模式的示例性条件或触发的图。

图3是示出用于异构的多核PCD中基于模式的工作负载重新分配的片上系统的实施例的功能框图。

图4是用于实现用于基于模式的工作负载重新分配的方法和系统的无线电话形式的PCD的示例性非限制方面的功能框图。

图5A是示出图4中示出的芯片的硬件的示例性空间布置的功能框图。

图5B是示出用于支持基于模式的工作负载重新分配的图4的PCD的示例性软件架构的示意图。