包括异构多核处理器的电子系统及其操作方法_4

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器300还可以选择性地对相邻的大核221-2和221-3执行时钟选通或电源选通。
[0084]以这种方式,过热的大核可以非常迅速地冷却,从而防止周围组件遭受额外的热冲击。而且一旦过热的第一大核221-1的温度下降到如由另一温度阈值所指示的可接受的水平,切换器300就再次分配要由第一大核221-1运行的任务。
[0085]将合理分配各种温度阈值,从而不仅保护重要电路免受热损害,而且也避免过于频繁的负载转移。
[0086]图6是示出可以应用于核对的集合的DVFS策略的概念图。图7A是示出根据本发明构思的某些实施例中的DVFS策略的可用性能的范围的另一概念图。参照图1、图2、图6和图7A,每个核对被假定为具有单一作业队列,其定义将要在异构核系统中处理的整体核负载。
[0087]内核301可以被用于控制每个核对。当核对I至N中的大核221-1至221-N没有过热时,内核301可以在任务的运行流动通过核对I至N中的每一个的作业队列期间,使用标准DVFS表。
[0088]在使用标准DVFS表的情况下,可以表现出与其当前核负载相匹配的性能能力的核可以被分配相应的任务。在核对I到核对N中的每一个中,功率选通可以被动态或静态地映射到该核的另一核上执行。例如,第一组合El到第(X+Y)组合E(X+Y)表示频率和/或电压。第一组合El可以表示最低频率和/或电压,而且第(X+Y)组合可以表示最高频率和/或电压。
[0089]在使用标准DVFS表时,当处理的工作负载是最低的时可以根据第一组合El操作每个核对中的小核,而且当处理的工作负载是最高的时可以根据第(X+Y)组合E(x+Y)操作核对中的大核。
[0090]当使用大核221-1至221-N,而且大核221-1至221-N之一(例如,第一大核221-1)的温度达到第一温度阈值时,加载到与过热的第一大核221-1相关联的作业队列中的当前任务将被转移到相应的第一小核231-1。
[0091]然后,内核301可以将节流DVFS表,而不是标准DVFS表,应用于第一核对-现在包括过热的大核221-1。根据本发明构思的某些实施例,节流DVFS表仅允许使用与第一小核231-1相对应的性能范围。例如,节流DVFS表可以仅使用第一组合El至第X组合EX。因此,在内核301的的控制下,第一核对中的第一大核221-1可以被功率选通或时钟选通,并且第一小核231-1可以被操作。
[0092]当使用要求高于参考性能P的性能和节流DVFS表的过程时,第一小核231-1可以使用第X组合EX。然而,本发明构思不仅局限于这个关系。
[0093]图7B是示出图7A假定的核对的性能与功率关系的曲线图。参照图7A和图7B,当由于在已经运行第(X+Y)组合E(X+Y)的第一大核221-1中发生热节流而改变为运行第(X+1)组合E(X+1)时,第一核对由于第一大核221-1的高温而消耗大量功率。
[0094]当由于第一大核221-1过热而改变为运行第(X+1)组合E (X+1)时,即使在运行要求高性能的过程时,第一核对可以使性能仅类似于第一小核231-1的第X组合EX。因此,可以进行核负载从第一大核221-1切换到第一小核231-1,从而运行第X组合EX。相比于常规运行第(X+1)组合E (X+1),当进行切换来运行第X组合EX时,功耗降低而且操作稳定性增加,同时给出几乎相同的性能。
[0095]图7C是示出根据本发明构思的某些实施例的核对的比较性能与功率关系的曲线图。参照图7C,可以定义DVFS表,以使得大核的性能与小核的性能重叠。在比较大核和小核之间的功率性能特性的过程中,当使用小核来代替大核时,在相同的性能水平功率被节省,并且在给定的功耗水平整体性能可以被提高。
[0096]返回参照图1、图2、图6和图7A,内核301可以被用于将标准DVFS表,而不是节流DVFS表,应用于第一芯对,从而当第一大核221-1的温度等于或小于第二参考温度时操作第一核对中的第一大核221-1。
[0097]在图7A所示的实施例中,标准DVFS表和节流DVFS表在与小核相对应的性能范围内具有相同的组合值El至EX。然而,在其他实施例中,标准DVFS表和节流DVFS表可以在与小核相对应的性能范围内具有不同的值。例如,在参考性能P之下的组合的数目可以是不同于节流DVFS表中的X的Z,其中Z是至少为I的整数。Z可以大于X。因此,当由于大核过热而将过程集中到小核上时,小核被更有效地控制。
[0098]标准DVFS表和节流DVFS表可以根据激活的大核的数目被不同地设置。可替换地,标准DVFS表和节流DVFS表可以根据激活的大核的位置被不同地设置。例如,当多个大核被激活时,或当邻近的大核被激活时,热损坏可能出现。因此,可以以较低的操作频率和电压建立相应核对的标准DVFS表或节流DVFS表。
[0099]图8是在一个例子中总结的流程图,该例子是图2的内核301的操作从受标准DVFS表控制转换到受节流DVFS表控制的的方法。参照图8,测量大核的一个或多个温度(Sll)。然后,确定大核的温度是否超过上(或第一)温度阈值(S13)。当大核的温度超过上阈值时,将当前核对的标准DVFS表交换为节流DVFS表(S15)。
[0100]图9是在一个例子中总结的流程图,该例子是图2的内核301的操作从受节流DVFS表控制转换到受标准DVFS表控制的方法。参照图9,再次测量大核的温度(S21)。这可以持续地或周期性地测量。然后,确定大核的温度是否低于下(或第二)温度阈值(S23)。当大核的温度降到下阈值之下时,将当前核对的节流DVFS表交换为标准DVFS表(S25)。
[0101]图10是根据本发明构思的某些实施例的、总结图2的CPU 100的操作的流程图。参照图2、图3和图10,测量大核221-1至221-4中的每一个的温度和工作负载二者(S31)。然后,切换器300可以根据大核221-1至221-4的温度和工作负载测量,执行大核221-1至221-4和小核231-1至231-4之间的核切换(S33)。
[0102]图11是根据本发明构思的某些实施例、总结图2的CPU 100的操作的流程图。参照图2、图3和图11,内核301确定第一类型的核,例如,221-1,的温度是否等于或高于第一参考温度(S41)。
[0103]当第一类型的核221-1的温度等于或高于第一参考温度时,内核301迀移第一类型的核221-1的作业队列(或转移构成当前核负载的任务)到第二类型的核,例如,231-1 (S43)。然后,内核301在第一类型的核221-1上执行时钟选通或功率选通(S45)。
[0104]根据本发明构思的某些实施例,内核301可以确定所述第一类型的核221-1的温度是否等于或高于第三参考温度。当第一类型的核的温度等于或高于第三参考温度时,内核301可以将与第一类型的核221-1相邻的各个第一类型的核221-2和221-3的作业队列分别迀移到分别与相邻的第一类型的核221-2和221-3相对应的第二类型的内核231-2和231-3。
[0105]内核301确定第一类型的核221-1的温度是否等于或小于第二参考温度(S47)。当第一类型的核221-1的温度等于或小于第二参考温度时,内核301将第二类型的核231-1的作业队列迀移到第一类型的核221-1 (S49)。
[0106]图12是包括根据本发明构思的某些实施例的片上系统(SoC)的电子系统的框图。参照图12,电子系统可以被实现为个人计算机(PC)、数据服务器或便携式电子设备。便携式电子设备可以是膝上型计算机、蜂窝电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数字静态相机、数字视频相机、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式导航设备(PND)、手持式游戏机或电子书设备。
[0107]电子系统包括SoC 10、电源910、储存装置920、存储器930、I/O端口 940、扩展卡950、网络设备960和显示器970。电子系统还可以包括相机模块980。
[0108]SoC 10可以包括图1中所示的中央处理单元(CPU) 100。CPU 100可以是多核处理器。
[0109]SoC 10可以控制元件910至980中的至少一个的操作。电源910可以向元件910至980中的至少一个提供操作电压。电
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