包括异构多核处理器的电子系统及其操作方法

包括异构多核处理器的电子系统及其操作方法
【专利说明】包括异构多核处理器的电子系统及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月31日提交的第10_2013_0131589号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明构思涉及包括低功率核和高性能核(core)的电子系统及其操作方法。
【背景技术】
[0004]为了选择性地提供具有相对高功耗的高速性能和具有相对低功耗的低速性能，某些移动应用处理器包括单独的“高性能”和“低功率”处理“核”。这种不同配置的核提供了不同的系统性能能力、优点和局限性，并通常集成在单一芯片上。当然，高性能核不仅消耗更多的功率，而且也产生更多的热量。与此相比，低功率核消耗更少的功率，而且产生更少的热量，但是这样的优势以较慢的(或更少的)处理能力为代价。
[0005]当放在多核中央处理单元(CPU)上的与计算有关的“负载”在低功率核的操作期间增加到第一阈值时，CPU可以将负载的运行从低功率核切换到高性能核，以便及时完成形成负载的一组任务。类似地，当放在CPU上的负载降到第二阈值之下时，可以将负载的运行从高性能核切换到低功率核以便节省功率。

【发明内容】

[0006]根据本发明构思的一些实施例，提供了一种操作包括异构多核处理器的电子系统的方法，所述异构多核处理器包括大核和小核。该方法包括:测量大核的温度并且确定与大核相关联的当前核负载；以及响应于测量的温度和确定的当前核负载，确定是否将大核的当前核负载切换到小核，大核是相对高性能/高功耗的核，而且小核是相对低性能/低功耗的核。
[0007]大核被动态地映射到小核以形成核对，以及将当前核负载从大核切换到小核包括内核内(in-kernel)切换，以使得在任一给定时间核对中的大核和小核中只有一个被激活。
[0008]大核被静态地映射到小核以形成核对，以及将当前核负载从大核切换到小核包括内核内切换，以使得在任一给定时间核对中的大核和小核中只有一个被激活。
[0009]将当前核负载从大核切换到小核可以包括:当测量的大核的温度达到第一温度阈值时，将组成当前核负载的至少一个任务重新分配到小核来执行；以及在大核上执行时钟选通和功率选通中的至少一个。
[0010]重新分配所述至少一个任务可以包括将大核的存储当前核负载的剩余任务的作业队列迀移到小核。
[0011]将大核的作业队列迀移到小核可以包括将用于大核的标准动态电压频率调节(DVFS)表的使用交换为定义了仅用于小核的性能范围的节流DVFS表的使用。
[0012]标准DVFS表和节流DVFS表在定义用于小核的各性能范围方面彼此不同。
[0013]异构多核处理器可以包括多个大核，并且所述标准DVFS表和节流DVFS表根据所述多个大核当中的激活的大核的数目而不同。
[0014]该方法还可以包括:当测量的大核的温度降到低于第一温度阈值的第二温度阈值之下时，将小核的作业队列迀移回到大核。
[0015]使用与大核集成在一起的温度传感器来执行大核的温度的测量。
[0016]根据本发明构思的其他实施例，提供了一种操作包括异构多核处理器的电子系统的方法，所述异构多核处理器包括大核簇和小核簇，所述大核簇包括第一大核和被布置为在物理上与第一大核相邻的第二大核，所述小核簇包括第一小核和第二小核，其中，第一大核和第二大核分别是高性能/高功耗的核，而且第一小核和第二小核分别是低性能/低功耗的核。所述方法包括:使用温度传感器测量第一大核的温度；当测量的第一大核的温度超过第一温度阈值时，将分配给第一大核的第一当前核负载中的至少一个任务切换到第一小核；以及当测量的第一大核的温度超过高于第一温度阈值的第二温度阈值时，将分配给第二大核的第二当前核负载中的至少一个任务切换到第二小核。
[0017]所述方法还可以包括将第一大核映射到第一小核以形成第一核对，以及将第二大核映射到第二小核以形成第二核对，其中，将第一当前核负载中的至少一个任务切换到第一小核包括内核内切换，以使得在任一给定时间第一核对中的第一大核和第一小核中只有一个被激活，以及将第二当前核负载中的至少一个任务切换到第二小核包括内核内切换，以使得在任一给定时间第二核对中的第二大核和第二小核中只有一个被激活。
[0018]该方法还可以包括对第一大核和第二大核中的至少一个执行时钟选通和功率选通中的至少一个，直到测量的第一大核的温度降到低于第一温度阈值的第三温度阈值之下。
[0019]将第一当前核负载中的至少一个任务切换到第一小核可以包括将第一大核的存储第一当前核负载的剩余任务的第一作业队列迀移到第一小核，以及将第二当前核负载中的至少一个任务切换到第二小核可以包括将第二大核的存储第二当前核负载的剩余任务的第二作业队列迀移到第二小核。
[0020]将第一大核的第一作业队列迀移到第一小核可以包括将用于第一大核的第一标准动态电压频率调节(DVFS)表的使用交换为定义了仅用于第一小核的性能范围的第一节流DVFS表的使用，以及将第二大核的第二作业队列迀移到第二小核可以包括将用于第二大核的第二标准DVFS表的使用交换为定义了仅用于第二小核的性能范围的第二节流DVFS表的使用。
[0021]第一标准DVFS表和第一节流DVFS表在定义用于第一小核的各性能范围方面彼此不同，以及第二标准DVFS表和第二节流DVFS表在定义第二小核的各性能范围方面彼此不同。
[0022]第一标准DVFS表和第二标准DVFS表以及第一节流DVFS表和第二节流DVFS表根据异构多核处理器中的多个大核当中的激活的大核的数目而改变。
[0023]该方法还可以包括:当测量的第一大核的温度降到第三温度阈值之下时，将第一当前核负载从第一小核切换回到第一大核；以及当测量的第一大核的温度降到第四温度阈值之下时，将第二当前核负载从第二小核切换回到第二大核。
[0024]根据本发明构思的另一些实施例，提供了一种电子系统，包括:异构多核处理器，包括包含第一类型的核和第二类型的核的核对，第一类型的核以高功耗提供高性能，而且第二类型的核相对于第一类型的核以低功耗提供低性能；以及内核，被配置为响应于测量的第一类型的核的温度，将不同的动态电压频率调节(DVFS)表应用于核对。
[0025]内核被配置为，只要测量的第一类型的核的温度保持低于或等于第一温度阈值，就将标准DVFS表应用于核对，以及所述内核还被配置为，当测量的第一类型的核的温度超过第一温度阈值时，将节流DVFS表应用于核对。
【附图说明】
[0026]当参照附图考虑本发明构思的某些示例性实施例时，本发明构思的以上和其他特征及优点将变得更加明显，在附图中:
[0027]图1是根据本发明构思的实施例的电子系统的框图；
[0028]图2是进一步示出图1的中央处理单元(CPU) 100的一个例子的框图；
[0029]图3是示出可以由图2的CPU执行的“内核内(in-kernel) ”切换操作的概念图；
[0030]图4是进一步示出图2的切换器300的一个例子的框图；
[0031]图5是示出根据本发明构思的某些实施例的图2的CPU的一个示例操作的概念图；
[0032]图6是示出可以应用于核对的示例性动态电压频率调节(dynamic voltage andfrequency scaling, DVFS)策略的概念图；
[0033]图7A是示出根据可以由本发明构思的某些实施例使用的DVFS策略提供性能的范围的核对的概念图；
[0034]图7B是示出由图7A的核对表现的性能与功率关系的曲线图；
[0035]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；
[0036]图8是总结从标准DVFS表转换到节流DVFS表的方法的流程图；
[0037]图9是总结从节流DVFS表转换到标准DVFS表的方法的流程图；
[0038]图10和图11分别是根据本发明构思的各种实施例的、总结某些CPU操作的流程图；以及
[0039]图12是示出包括根据本发明构思的片上系统(SoC)的电子系统的框图。
【具体实施方式】
[0040]现在将参考附