具多重中央處理單元的電子裝置及其效能管理方法
【專利摘要】一種適用于具有多重中央處理單元的電子裝置的效能管理方法。首先，分別對(duì)上述多重中央處理單元中的不同數(shù)量的中央處理單元執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)不同數(shù)量的上述中央處理單元的多個(gè)估算的效能值，其中上述估算的效能值是與上述多重中央處理單元的多個(gè)電源損耗值有關(guān)。接著，依據(jù)上述不同數(shù)量的上述中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的一數(shù)量。
【專利說(shuō)明】具多重中央處理單元的電子裝置及其效能管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于效能管理方法及其相關(guān)電子裝置，特別是有關(guān)于一種適用于具有多重處理單元的電子裝置的效能管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中央處理單兀(Centralprocessing unit,簡(jiǎn)稱 CPU)熱插拔技術(shù)(hot-plug)為一項(xiàng)操作系統(tǒng)機(jī)制，其可插入一處于電源(power-gated)的中央處理單元或處于電源崩潰(power-collapsed)的中央處理單元，或拔掉閑置中的中央處理單元。尤其,在可攜式電子裝置例如移動(dòng)裝置上，CPU熱插拔可視為節(jié)省并延長(zhǎng)電池壽命的一項(xiàng)重要關(guān)鍵特征。
[0003]當(dāng)判定是否插入一 CPU或是將其拔掉時(shí)，不僅需要考慮省電因素，同時(shí)也要能維持整體的系統(tǒng)效能。在多數(shù)的設(shè)計(jì)中，最常用來(lái)判斷是否進(jìn)行熱插拔的因子可包括目前CPU的頻率、CPU使用情形以及執(zhí)行中的線程(threads)的數(shù)量等等。然而，所有前述的因子都缺少了可以真實(shí)反應(yīng)在決定熱插拔之后系統(tǒng)的真正情形的能力。舉例來(lái)說(shuō)，在插入一 CPU之后，假設(shè)只能將具有一較少負(fù)載的一線程搬到新插入的CPU上執(zhí)行，則新插入的CPU可能大部分的時(shí)間都會(huì)處于閑置狀態(tài)。然而，在這種情形下，插入一 CPU的熱插拔決定可能只會(huì)得到一點(diǎn)的效能好處，然而卻會(huì)耗費(fèi)較多的電源，因此必須在兩者之間取得平衡點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種適用于具有多重中央處理單元的電子裝置的效能管理方法及其電子裝置。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種適用于具有多重中央處理單元的電子裝置的效能管理方法。首先，分別對(duì)上述多重中央處理單元中的不同數(shù)量的中央處理單元執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)不同數(shù)量的上述中央處理單元的多個(gè)估算的效能值，其中上述估算的效能值是與上述多重中央處理單元的多個(gè)電源損耗值有關(guān)。接著，依據(jù)上述不同數(shù)量的上述中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的一數(shù)量。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電子裝置，其包括一儲(chǔ)存單元、多個(gè)中央處理單元以及一效能管理單元。效能管理單元耦接至上述儲(chǔ)存單元以及上述多個(gè)中央處理單元，用以分別對(duì)上述多個(gè)中央處理單元中的不同數(shù)量的中央處理單元執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，以取得相應(yīng)不同數(shù)量的上述多個(gè)中央處理單元的多個(gè)估算的效能值，以及依據(jù)上述不同數(shù)量的上述多個(gè)中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的一數(shù)量，其中上述估算的效能值是與上述多個(gè)中央處理單元的多個(gè)電源損耗值有關(guān)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的示意圖；[0008]圖2顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖；
[0009]圖3顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)照表的示意圖；
[0010]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖，用以判斷是否要開啟一顆 CPU ；
[0011]圖5顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的CPU配置的示意圖；
[0012]圖6顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖，用以判斷是否要關(guān)閉一顆 CPU ；
[0013]圖7顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖，用以判斷是否要開啟或關(guān)閉一顆CPU。
[0014][標(biāo)號(hào)說(shuō)明]
[0015]100~電子裝置；110~儲(chǔ)存單元；
[0016]112~對(duì)照表；120~效能管理單元；
[0017]130~熱檢測(cè)電路；
[0018]CPU1、CPU2、CPU3、CPU4 ~中央處理單元；
[0019]S202、S204~步驟；300~對(duì)照表；
`[0020]S402、S404、…、S414~步驟；500~中央處理單元配置；
[0021]S602、S604、...、S612 ~步驟；S702、S704、…、S710 ~步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0023]本發(fā)明提供適用于具有多重中央處理單元的電子裝置的效能管理方法及其電子裝置。本發(fā)明實(shí)施例中提供一種具有多重中央處理單元的電子裝置的效能管理方法，其可推論于插入一顆CPU之后會(huì)有多少線程工作量(workload)將會(huì)被卸載(offload)至此新插入的CPU上。此外，本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法還可判斷是否要調(diào)整目標(biāo)CPU的頻率，并且可接著總結(jié)出這樣的插入一顆CPU的熱插拔決定是否為取得電源與效能兩者之間的平衡點(diǎn)的最佳選擇。
[0024]圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。電子裝置100至少包括儲(chǔ)存單元110、多重CPU CPUU CPU2、CPU3與CPU4以及效能管理單元120。其中，電子裝100置可為任何具有多重CPU架構(gòu)的電子裝置，如個(gè)人數(shù)字助理、智能型手機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)上網(wǎng)裝置、筆記本型計(jì)算機(jī)、或平板計(jì)算機(jī)或任何類型的移動(dòng)計(jì)算裝置，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解本發(fā)明并不限于此。儲(chǔ)存單元110可為內(nèi)建存儲(chǔ)器或外接存儲(chǔ)卡，用以儲(chǔ)存相關(guān)數(shù)據(jù)，例如:對(duì)照表112，其表示被使用CPU的數(shù)量以及CPU頻率之間的電源關(guān)系以及多重CPUCPUU CPU2、CPU3與CPU4的相關(guān)線程信息，例如:每個(gè)CPU的執(zhí)行中線程數(shù)量、每個(gè)線程的大小、類型或優(yōu)先權(quán)等等，使得效能管理單元120可參考這些信息來(lái)進(jìn)行線程或任務(wù)管理。效能管理單元120可執(zhí)行不同CPU CPUl至CPU4之間的線程負(fù)載重新排列操作(threadloading rearrangement)與 CPU 頻率估算操作(CPU frequency evaluation)。
[0025]效能管理單元120耦接于儲(chǔ)存單元110與多重CPU CPU1、CPU2、CPU3與CPU4，可用以執(zhí)行本發(fā)明的效能管理方法來(lái)判斷要調(diào)整被使用的CPU(或稱為在線CPU)的數(shù)量(amount of CPUs used)，其細(xì)節(jié)將詳細(xì)討論于下?？衫斫獾氖牵僭O(shè)一顆CPU上沒(méi)有執(zhí)行任何線程時(shí)，此CPU可視為一顆未使用CPU，相反地，假設(shè)一顆CPU上有執(zhí)行任何線程時(shí)，此CPU可視為一顆被使用CPU (used CPU)。
[0026]具體來(lái)說(shuō)，在真正開啟/插入或關(guān)閉/拔掉一顆CPU之前，效能管理單元120可執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作，用以分配執(zhí)行中的線程至不同數(shù)量的被使用CPU，以便在開啟或關(guān)閉一顆CPU之前，推演出(deduce)線程負(fù)載的分配情形，再據(jù)此估算出多個(gè)效能值，進(jìn)而根據(jù)估算的效能值決定是否要開啟或關(guān)閉該顆CPU。
[0027]圖2顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖。本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可應(yīng)用于一具有多重CPU的電子裝置，例如:個(gè)人數(shù)字助理、智能型手機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)上網(wǎng)裝置、筆記本型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或任何類型的移動(dòng)計(jì)算裝置。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可由圖1中的電子裝置100的效能管理單元120來(lái)執(zhí)行。于此實(shí)施例中，假設(shè)電子裝置100中包括4顆CPU且其中有3顆CPU目前正被使用中。換句話說(shuō)，第一數(shù)量的被使用CPU等于3。
[0028]提醒的是，原始CPU的熱插拔機(jī)制(CPU的開啟以及關(guān)閉)的選擇是于特定或周期性事件例如CPU的頻率產(chǎn)生變化等條件發(fā)生時(shí)才觸發(fā)。開啟一顆CPU的準(zhǔn)則可包括，如執(zhí)行中的線程的數(shù)量超過(guò)一既定門坎值時(shí)、CPU負(fù)載超過(guò)一既定門坎值等等。假設(shè)預(yù)設(shè)的開啟一顆CPU的準(zhǔn)則符合時(shí)，將會(huì)立刻開啟CPU且隨著調(diào)整CPU的頻率。于此實(shí)施例中，被使用的CPU之間的線程的負(fù)載平衡將會(huì)于特定或周期性事件發(fā)生時(shí)且真正開啟一顆CPU或關(guān)閉一顆CPU之前進(jìn)行推演。
[0029]首先，如步驟S202，當(dāng)特定或周期性事件(例如:CPU的頻率產(chǎn)生變化)發(fā)生時(shí)，執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與CPU頻率估算操作，用以取得相應(yīng)不同數(shù)量的被使用CPU的多個(gè)估算的效能值，其中前述估算的效能值是與CPU的多個(gè)電源損耗值有關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)電子裝置100中總共有10顆CPU且有5顆CPU正被使用時(shí)，則不同數(shù)量的被使用CPU可分別為第一數(shù)量的被使用CPU，其等于5、第二數(shù)量的被使用CPU，其等于6以及第三數(shù)量的被使用CPU，其等于4。其中，第一數(shù)量表示目前正使用中的CPU數(shù)量，第二數(shù)量是多于第一數(shù)量，用以表示有一未使用CPU將被選定來(lái)開啟，以及第三數(shù)量是少于第一數(shù)量，用以表示有一 CPU將從目前正使用中的CPU中選定并拿掉。因此，可執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與CPU頻率估算操作來(lái)取得相應(yīng)于第一、第二、第三數(shù)量的被使用CPU的對(duì)應(yīng)第一、第二、第三估算的效能值。
[0030]線程負(fù)載重新排列操作是用以推演以及分配所估算數(shù)量的被使用CPU之間所對(duì)應(yīng)的線程負(fù)載。由于推演以及分配線程負(fù)載的算法是普遍使用于目前的操作系統(tǒng)調(diào)度器(scheduler)中，因此其細(xì)節(jié)不在此贅述。然而，可了解的是，不同于現(xiàn)有的操作系統(tǒng)調(diào)度器直接的使用這兩個(gè)算法來(lái)進(jìn)行不同CPU之間的線程負(fù)載平衡/排列，本發(fā)明實(shí)施例利用這兩個(gè)算法來(lái)推演線程負(fù)載并估算估算的效能值，其細(xì)節(jié)將詳細(xì)討論于下。CPU頻率估算操作是用以依據(jù)重新排列后的線程負(fù)載來(lái)重新估算出相應(yīng)于特定數(shù)量的被使用CPU的一個(gè)頻率值。假設(shè)一個(gè)新的線程被建立或終止時(shí)，可通過(guò)如檢查一個(gè)線程在執(zhí)行狀態(tài)下的歷史CPU頻率記錄來(lái)執(zhí)行CPU頻率估算操作。于一實(shí)施例中，線程負(fù)載重新排列操作可用以推演出有多少線程負(fù)載可分享給新的CPU，而CPU頻率估算操作則可用以于開啟新CPU的情形下依據(jù)推演的結(jié)果，估算如何調(diào)整目前CPU的頻率。于另一實(shí)施例中，線程負(fù)載重新排列操作可用以推演出有多少線程負(fù)載可從被選定要關(guān)閉的CPU中拿出來(lái)分享給其它CPU，而CPU頻率估算操作則可用以于關(guān)閉該CPU的情形下依據(jù)推演的結(jié)果，估算如何調(diào)整目前CPU的頻率。
[0031]于一些實(shí)施例中，相應(yīng)于第一、第二、第三數(shù)量的被使用CPU的對(duì)應(yīng)第一、第二、第三估算的效能值可從一對(duì)照表(例如:對(duì)照表112)來(lái)得到，其中對(duì)照表是儲(chǔ)存于儲(chǔ)存單元110中并且儲(chǔ)存有被使用CPU的數(shù)量以及CPU的頻率之間的電源關(guān)系。換句話說(shuō)，相應(yīng)于一特定數(shù)量的被使用CPU的對(duì)應(yīng)估算的效能值可根據(jù)被使用CPU的特定數(shù)量及其對(duì)應(yīng)的重新估算后的CPU頻率值，經(jīng)由查表操作來(lái)得到。對(duì)照表112可事先在工廠生產(chǎn)時(shí)就定義好或者可于電子裝置100的系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)自動(dòng)學(xué)習(xí)并建立。
[0032]圖3顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)照表300的示意圖。如圖3所示，對(duì)照表300包括關(guān)于被使用CPU的數(shù)量的字段、重新估算后的CPU頻率值字段以及以mA為單位表示的對(duì)應(yīng)效能值字段?？闪私獾氖?，在對(duì)照表300中，其值愈大，表示在該數(shù)量的被使用CPU與CPU頻率的條件下會(huì)消耗更多的電源。舉例來(lái)說(shuō)，如圖3的對(duì)照表300所示，當(dāng)相應(yīng)于第一數(shù)量的被使用CPU等于3且其CPU的頻率值為400MHz時(shí)，藉由查表操作，可得到第一估算的效能值為273 (mA)。假設(shè)稍后推演結(jié)果顯示被使用CPU的數(shù)量改為等于4的第二數(shù)量的被使用CPU時(shí)的CPU頻率調(diào)整為300MHz，藉由查表操作，可得到第二估算的效能值為299 (mA)。類似地，假設(shè)推演結(jié)果顯示被使用CPU的數(shù)量改為等于2的第三數(shù)量的被使用CPU時(shí)的CPU頻率調(diào)整為1500MHz，藉由查表操作，可得到第三估算的效能值為593(mA)。
[0033]在得到相應(yīng)不同數(shù)量的被使用CPU的多個(gè)估算的效能值(例如:相應(yīng)于第一、第
二、第三數(shù)量的被使用CPU的對(duì)應(yīng)第一、第二、第三估算的效能值)時(shí)，如步驟S204，依據(jù)不同數(shù)量的被使用CPU所對(duì)應(yīng)的估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的一數(shù)量。
[0034]于一些實(shí)施例中，前述依據(jù)不同數(shù)量的被使用CPU所對(duì)應(yīng)的估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的數(shù)量的步驟還包括比對(duì)第一、第二、以及第三估算的效能值的步驟。當(dāng)?shù)诙?shù)量的被使用CPU所對(duì)應(yīng)的第二估算的效能值小于第一估算的效能值與第三估算的效能值時(shí)，便決定將被使用CPU的數(shù)量從第一數(shù)量調(diào)整為第二數(shù)量。當(dāng)?shù)谌龜?shù)量的被使用CPU所對(duì)應(yīng)的第三估算的效能值小于第一估算的效能值與第二估算的效能值時(shí)，便決定將被使用CPU元的數(shù)量從第一數(shù)量調(diào)整為第三數(shù)量。當(dāng)?shù)谝粩?shù)量的被使用CPU所對(duì)應(yīng)的第一估算的效能值小于第二估算的效能值與第三估算的效能值時(shí)，便保持被使用CPU元的數(shù)量不變。
[0035]因此，第一估算的效能值是與表示相應(yīng)于第二數(shù)量的被使用CPU的推演結(jié)果的第二估算的效能值以及表示相應(yīng)于第三數(shù)量的被使用CPU的推演結(jié)果的第三估算的效能值進(jìn)行比對(duì)。當(dāng)?shù)谝还浪愕男苤禐樗泄浪愕男苤抵械淖钚≈禃r(shí)，便判定保持被使用的(PU的數(shù)量不變?yōu)樽罴堰x擇。當(dāng)?shù)诙浪愕男苤禐樗泄浪愕男苤抵械淖钚≈禃r(shí)，便判定開啟一顆CPU為最佳選擇。
[0036]于以下實(shí)施例中，被使用的CPU的數(shù)量可經(jīng)由開啟一未使用的CPU的方式來(lái)調(diào)整為第二數(shù)量，而被使用的CPU的數(shù)量可經(jīng)由關(guān)閉由第一數(shù)量的被使用CPU中所選出的一 CPU的方式來(lái)調(diào)整為第三數(shù)量，但本發(fā)明并不限于此。提醒的是，與開啟或關(guān)閉的CPU也不限于只有單顆。換句話說(shuō)，于一些實(shí)施例中，被使用CPU的數(shù)量可經(jīng)由開啟或關(guān)閉一顆以上的CPU來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
[0037]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖，用以判斷是否要開啟一顆CPU。本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可應(yīng)用于一具有多重CPU的電子裝置，例如:個(gè)人數(shù)字助理、智能型手機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)上網(wǎng)裝置、筆記本型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或任何類型的移動(dòng)計(jì)算裝置。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可由圖1中的電子裝置100的效能管理單元120來(lái)執(zhí)行。于此實(shí)施例中，假設(shè)電子裝置100中包括4顆CPU且其中有3顆CPU目前正被使用中。換句話說(shuō)，第一數(shù)量的被使用CPU等于3。
[0038]首先，執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作，以根據(jù)第二數(shù)量的被使用CPU來(lái)推演線程負(fù)載的分布情形，其中第二數(shù)量的被使用CPU表示選定的一個(gè)未使用CPU將會(huì)被開啟(步驟S402)。舉例來(lái)說(shuō)，第二數(shù)量的被使用CPU等于4。其次，執(zhí)行CPU頻率估算操作，以根據(jù)推演出的第二數(shù)量的被使用CPU之間的線程負(fù)載分布，重新估算一 CPU的頻率值(步驟S404)。其中，線程負(fù)載重新排列操作系用以推演出有多少線程負(fù)載可分享至新開啟的CPU，而CPU頻率估算操作則用以根據(jù)推演的結(jié)果，估算出一頻率值。藉由開啟一顆CPU時(shí)線程負(fù)載的分布情形的推演結(jié)果，由于線程負(fù)載是被整體性地共享，因此，相應(yīng)于第二數(shù)量的被使用CPU的目前CPU頻率值應(yīng)該要降低。
[0039]之后，利用重新估算后的CPU的頻率值與第二數(shù)量的被使用CPU，經(jīng)由查表得到一第二估算的效能值(步驟S406)。舉例來(lái)說(shuō)，參見圖3的對(duì)照表300，若相應(yīng)于第二數(shù)量的被使用CPU的重新估算后的CPU的頻率值為300MHz且第二數(shù)量的被使用CPU等于4時(shí)，藉由查表操作，可得到第二估算的效能值為299 (mA)。
[0040]得到的第二估算的效能值將與其它估算的效能值例如表示相應(yīng)于第一數(shù)量的被使用CPU的推演結(jié)果的第一估算的效能值以及表示相應(yīng)于第三數(shù)量的被使用CPU的推演結(jié)果的第三估算的效能值進(jìn)行比對(duì)，以便估算出開啟一顆CPU的方式是否為能夠節(jié)省夠多電源且同時(shí)維持或提升整體效能的最佳熱插拔選擇?？闪私獾氖?，于此實(shí)施例中，執(zhí)行于一特定CPU頻率的第二數(shù)量的被使用CPU或執(zhí)行于一特定CPU頻率的第三數(shù)量的被使用CPU被選擇來(lái)與第一數(shù)量的被使用CPU進(jìn)行比對(duì)是由于當(dāng)前述數(shù)量的被使用CPU的線程負(fù)載改變時(shí)這些為可滿足線程負(fù)載平衡的選項(xiàng)。
[0041]接著，判斷第二估算的效能值是否小于任何其它估算的效能值(步驟S408)。當(dāng)?shù)诙浪愕男苤敌∮谌魏纹渌浪愕男苤禃r(shí)(步驟S408的是)，表示負(fù)載平衡的推演結(jié)果指出開啟一未使用CPU為最省電的方案，便判定將選定的CPU開啟，以便將被使用的CPU的數(shù)量從第一數(shù)量調(diào)整為第二數(shù)量(步驟S410)。舉例來(lái)說(shuō)，選定的CPU將被開啟，以調(diào)整被使用的CPU的數(shù)量為4。也就是說(shuō)，當(dāng)前述判斷完成之后，將有4顆CPU會(huì)被使用。
[0042]當(dāng)?shù)诙浪愕男苤荡笥谌魏纹渌浪愕男苤禃r(shí)(步驟S408的否)，便接著判斷目前估算的CPU是否處于低效能狀態(tài)(步驟S412)。其中，當(dāng)一顆CPU的效能是陷入臨界狀態(tài)下，例如特定數(shù)量的執(zhí)行中任務(wù)執(zhí)行于低效能狀態(tài)、在執(zhí)行隊(duì)列中等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及獲得的CPU資源愈來(lái)愈少等等條件滿足時(shí)，該顆CPU被判定為處于低效能狀態(tài)。當(dāng)判定目前估算的CPU處于低效能狀態(tài)時(shí)(步驟S412的是)，便判定將選定的CPU開啟，以便將被使用的CPU的數(shù)量從第一數(shù)量調(diào)整為第二數(shù)量(步驟S414)。當(dāng)判定目前估算的CPU并非處于低效能狀態(tài)時(shí)(步驟S412的否)，表示負(fù)載平衡的推演結(jié)果指出開啟一未使用CPU并無(wú)法真正適當(dāng)?shù)仄骄峙湄?fù)載，便判定不開啟新的CPU，流程至此結(jié)束。因此，被使用的CPU的數(shù)量保持不變。也就是說(shuō)，當(dāng)前述判斷完成之后，仍將只有3顆CPU會(huì)被使用。
[0043]于此步驟中，前述CPU頻率估算操作是用以重新估算相應(yīng)第二數(shù)量的被使用的CPU的一頻率值，并且CPU的頻率是于未使用CPU開啟之后調(diào)整至重新估算后的頻率值。可了解的是，一旦開啟CPU的順序顛倒時(shí)，將有可能增加效能管理方法的負(fù)擔(dān)。
[0044]已知地，假設(shè)開啟的CPU非?？拷渌趫?zhí)行/被使用中的CPU時(shí)，通常都會(huì)導(dǎo)致散熱不良并且容易因?yàn)檫^(guò)熱而使得電子裝置當(dāng)機(jī)。因此，于一些實(shí)施例中，還可提供熱選擇機(jī)制(thermal selection)來(lái)從設(shè)置在CPU周圍的一個(gè)熱檢測(cè)電路得到CPU的溫度值，以便據(jù)此判斷出應(yīng)該開啟那顆CPU。參見回圖1，具有多個(gè)感應(yīng)器(未繪示)的熱檢測(cè)電路130是用以檢測(cè)每顆CPU的溫度并且提供每顆CPU所對(duì)應(yīng)的溫度信息。依據(jù)本發(fā)明的熱選擇機(jī)制可由效能管理單元120根據(jù)各個(gè)感應(yīng)器所提供的溫度信息來(lái)加以執(zhí)行，其中，效能管理單元120將會(huì)選擇具有最低溫度的CPU來(lái)進(jìn)行開啟。具體來(lái)說(shuō)，效能管理單元120可經(jīng)由熱檢測(cè)電路130來(lái)得到每顆未使用CPU的溫度信息并且所得到的溫度信息中具有最低溫度值的未使用CPU來(lái)進(jìn)行開啟。圖5顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的CPU配置500的示意圖。于CPU配置500中，顯示4顆CPU CPU1、CPU2、CPU3與CPU4，其中CPUl目前正被使用中，而CPU2、CPU3與CPU4則為未使用CPU。在無(wú)熱檢測(cè)電路情狀下，依據(jù)本發(fā)明的熱選擇機(jī)制，由于CPUl與CPU4之間的距離比CPU2以及CPU3與CPUl的距離較長(zhǎng)，且CPUl與CPU4之間的接觸面積比CPU2以及CPU3與CPUl的接觸面積較少，CPU4所測(cè)得的溫度值應(yīng)該會(huì)比CPU2與CPU3所測(cè)得的溫度值還低，因此，CPU4將會(huì)被選來(lái)開啟。因此，藉由本發(fā)明的熱選擇機(jī)制，電路中具有距離其它被使用的CPU的最長(zhǎng)距離或接觸面積最少的未使用CPU可被選擇來(lái)進(jìn)行開啟，使得CPU溫度所造成的交互影響可降到最低并且可快速地散熱，因此可有效地防止CPU過(guò)熱。
[0045]圖6顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖，用以判斷是否要關(guān)閉一顆CPU。本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可應(yīng)用于一具有多重CPU的電子裝置，例如:個(gè)人數(shù)字助理、智能型手機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)上網(wǎng)裝置、筆記本型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或任何類型的移動(dòng)計(jì)算裝置。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可由圖1中的電子裝置100的效能管理單元120來(lái)執(zhí)行。于此實(shí)施例中，假設(shè)電子裝置100中包括4顆CPU且其中有3顆CPU目前正被使用中。換句話說(shuō)，第一數(shù)量的被使用CPU等于3。
[0046]首先，由目前使用的CPU中選出一欲關(guān)閉的CPU (步驟S602)。舉例來(lái)說(shuō)，可選定目前使用的所有CPU中具有最慢的CPU頻率且非處于關(guān)鍵效能條件下的CPU來(lái)關(guān)閉。接著，執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作，以根據(jù)第三數(shù)量的被使用CPU來(lái)推演線程負(fù)載的分布情形，其中第三數(shù)量的被使用CPU表示選定的CPU將會(huì)由目前使用的CPU中拿掉(步驟S604)。舉例來(lái)說(shuō)，第三數(shù)量的被使用CPU等于2。其次，執(zhí)行CPU頻率估算操作，以根據(jù)推演出的第三數(shù)量的被使用CPU之間的線程負(fù)載分布，重新估算一 CPU的頻率值(步驟S606)。其中，線程負(fù)載重新排列操作是用以推演出需要由選定的CPU中拿出多少線程負(fù)載，而CPU頻率估算操作則用以根據(jù)推演的結(jié)果，估算出一頻率值。藉由關(guān)閉一顆CPU時(shí)線程負(fù)載的推演結(jié)果，由于線程負(fù)載是被整體性地共享，因此，相應(yīng)于第三數(shù)量的被使用CPU的目前CPU頻率值應(yīng)該要增加。
[0047]之后，利用重新估算后的CPU的頻率值與第三數(shù)量的被使用CPU，經(jīng)由查表得到一第三估算的效能值(步驟S608)。舉例來(lái)說(shuō)，參見圖3的對(duì)照表300，若相應(yīng)于第三數(shù)量的被使用CPU的重新估算后的CPU的頻率值為1500MHz且第三數(shù)量的被使用CPU等于2時(shí)，藉由查表操作，可得到第三估算的效能值為593(mA)。
[0048]所得到的第三估算的效能值將與其它估算的效能進(jìn)行比對(duì)，以便估算出關(guān)閉一顆CPU的方式是否為能夠節(jié)省夠多電源且同時(shí)維持或提升整體效能的最佳熱插拔選擇。
[0049]接著，判斷第三估算的效能值是否小于任何其它估算的效能值(步驟S610)。當(dāng)?shù)谌浪愕男苤敌∮谌魏纹渌浪愕男苤禃r(shí)(步驟S610的是)，表示負(fù)載平衡的推演結(jié)果指出將選定的CPU關(guān)閉為最省電的方案，便判定將選定的CPU關(guān)閉，以便將被使用的CPU的數(shù)量從第一數(shù)量調(diào)整為第三數(shù)量(步驟S612)。舉例來(lái)說(shuō)，選定的CPU將被關(guān)閉，以調(diào)整被使用的CPU的數(shù)量為2。也就是說(shuō)，當(dāng)前述判斷完成之后，只剩2顆CPU會(huì)被使用。
[0050]于此步驟中，前述中央處理單元頻率估算操作是用以重新估算相應(yīng)第三數(shù)量的被使用的CPU的一頻率值，并且CPU的頻率是于關(guān)閉所選出的CPU之前調(diào)整至重新估算后的頻率值。
[0051]當(dāng)?shù)谌浪愕男苤荡笥谌魏纹渌浪愕男苤禃r(shí)(步驟S610的否)，便判定不將選定的CPU關(guān)閉，流程至此結(jié)束。因此，被使用的CPU的數(shù)量保持不變。也就是說(shuō)，當(dāng)前述判斷完成之后，仍將只有3顆CPU會(huì)被使用。
[0052]圖7顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的效能管理方法的流程圖，用以判斷是否要開啟或關(guān)閉一顆CPU。本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可應(yīng)用于一具有多重CPU的電子裝置，例如:個(gè)人數(shù)字助理、智能型手機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)上網(wǎng)裝置、筆記本型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或任何類型的移動(dòng)計(jì)算裝置。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的效能管理方法可由圖1中的電子裝置100的效能管理單元120來(lái)執(zhí)行。于此實(shí)施例中，假設(shè)電子裝置100中包括4顆CPU且其中有3顆CPU目前正被使用中。換句話說(shuō)，第一數(shù)量的被使用CPU等于3。
[0053]當(dāng)CPU熱插拔選擇因?yàn)樘囟ㄊ录蛑芷谛允录?例如:每次當(dāng)CPU的頻率值產(chǎn)生變化時(shí)等等)的發(fā)生而被觸發(fā)時(shí)，分別對(duì)一第一、一第二、與一第三數(shù)量的被使用的中央處理單元執(zhí)行上述線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)第一、第二、與第三數(shù)量的第一、第二、與第三估算的效能值(步驟S702)。于此步驟中，第二數(shù)量的被使用CPU，其包含一選定要被開啟的未使用的CPU，是多于第一數(shù)量，以及第三數(shù)量的被使用CPU，其中一頻率最慢的CPU是從目前使用中的CPU中被拿掉，是少于第一數(shù)量。舉例來(lái)說(shuō)，于此實(shí)施例中，第一數(shù)量的被使用CPU等于4，而第三數(shù)量的被使用CPU等于2。提醒的是，此處第一、第二、與第三估算的效能值可經(jīng)由執(zhí)行前述圖4所描述的步驟S402至S406或的6圖所描述的步驟S604至S608來(lái)得到，因此其細(xì)節(jié)不在此贅述。
[0054]在得到第一估算的效能值、第二估算的效能值、與第三估算的效能值之后，接著判斷哪個(gè)估算的效能值是第一、第二、與第三估算的效能值的最小值(步驟S704)。假設(shè)于步驟S704中判定第一估算的效能值為最小值時(shí)，接著執(zhí)行步驟S706，以便僅調(diào)整CPU的頻率值即可，并使得被使用的CPU的數(shù)量保持不變。也就是說(shuō)，在前述判斷完成之后，沒(méi)有CPU會(huì)被開啟或關(guān)閉。假設(shè)于步驟S704中判定第二估算的效能值為最小值時(shí)，接著執(zhí)行步驟S708,以便經(jīng)由熱選擇機(jī)制來(lái)選出一欲開啟的CPU、開啟新選出的CPU并且接著將CPU的頻率值設(shè)為重新估算后的頻率值。假設(shè)于步驟S704中判定第三估算的效能值為最小值時(shí)，接著執(zhí)行步驟S710，以便先將CPU的頻率值設(shè)為重新估算后的頻率值，待頻率設(shè)定完成之后，再關(guān)閉選定的CPU。因此，根據(jù)前述開啟一顆新的CPU的推演、關(guān)閉目前使用的CPU中頻率最慢的一顆CPU的推演、以及僅調(diào)整CPU的頻率值的推演結(jié)果，可藉此選出同時(shí)達(dá)到節(jié)省較多電源且維持整體系統(tǒng)效能的方案并以此方案執(zhí)行真正的效能管理。
[0055]舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)相應(yīng)于第一數(shù)量的被使用的CPU的目前CPU頻率為400MHz且此頻率將相應(yīng)于第二數(shù)量與第三數(shù)量的被使用的CPU分別調(diào)整為300MHz的頻率值與1500MHz的頻率值時(shí)，利用對(duì)圖3中所示的對(duì)照表300進(jìn)行查表操作，可得到第一、第二、與第三估算的效能值分別為273、299與593。由于第一估算的效能值為所有估算的效能值中的最小值，步驟S706將被執(zhí)行，以便僅調(diào)整CPU的頻率值即可，并使得被使用的CPU的數(shù)量保持不變。也就是說(shuō)，沒(méi)有CPU會(huì)被開啟或關(guān)閉。于另一實(shí)施例中，假設(shè)第一、第二、與第三估算的效能值分別為273、204與593時(shí)，步驟S708將被執(zhí)行，以便經(jīng)由熱選擇機(jī)制來(lái)選出一欲開啟的CPU、開啟新選出的CPU并且接著將CPU的頻率值設(shè)為重新估算后的頻率值。
[0056]因此，依據(jù)本發(fā)明的適用于具有多重CPU的電子裝置的效能管理方法及其電子裝置可在決定開啟或關(guān)閉CPU之前事先推演出相應(yīng)的線程負(fù)載的分布情形，接著據(jù)此判斷是否需要調(diào)整目前CPU頻率、估算多個(gè)效能值，再根據(jù)這些估算出的效能值決定是否要真的開啟或關(guān)閉選定的CPU，以便得到相應(yīng)于被使用的CPU的數(shù)量下能夠取得電源與效能兩者之間的平衡點(diǎn)的最佳熱插拔選擇，因此可達(dá)到省電的目的并且可延長(zhǎng)電池壽命。
[0057]本發(fā)明的方法，或特定型態(tài)或其部分，可以以程序碼的型態(tài)存在。程序碼可以包含于實(shí)體媒體，如軟盤、光盤片、硬盤、或是任何其它機(jī)器可讀取(如計(jì)算機(jī)可讀取)儲(chǔ)存媒體，亦或不限于外在形式的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，當(dāng)程序碼被機(jī)器，如計(jì)算機(jī)加載且執(zhí)行時(shí)，此機(jī)器變成用以參與本發(fā)明的裝置。程序碼也可通過(guò)一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態(tài)進(jìn)行傳送，其中，當(dāng)程序碼被機(jī)器，如計(jì)算機(jī)接收、加載且執(zhí)行時(shí)，此機(jī)器變成用以參與本發(fā)明的裝置。當(dāng)在一般用途處理單元實(shí)作時(shí)，程序碼結(jié)合處理單元提供一操作類似于應(yīng)用特定邏輯電路的獨(dú)特裝置。
[0058]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中包括通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例所述的系統(tǒng)以及方法可以硬件、軟件或硬件以及軟件的組合的實(shí)體實(shí)施例加以實(shí)現(xiàn)。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有多重中央處理單元的電子裝置的效能管理方法，包括下列步驟: 執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)上述多重中央處理單元中的不同數(shù)量的中央處理單元的多個(gè)估算的效能值，其中上述估算的效能值是與上述多重中央處理單元的多個(gè)電源損耗值有關(guān)；以及 依據(jù)上述不同數(shù)量的上述中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的一數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中上述執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)不同數(shù)量的上述中央處理單元的上述估算的效能值的步驟還包括: 執(zhí)行上述線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)一第一、一第二、與一第三數(shù)量的被使用的中央處理單元的一第一、一第二、與一第三估算的效能值， 其中，上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元表示目前使用中的中央處理單元的數(shù)量，上述第二數(shù)量是多于上述第一數(shù)量，以及上述第三數(shù)量是少于上述第一數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中上述依據(jù)上述不同數(shù)量的上述中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的上述數(shù)量的步驟還包括: 比對(duì)上述第一、上 述第二、以及上述第三估算的效能值； 當(dāng)上述第二數(shù)量的被使用的中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述第二估算的效能值小于上述第一估算的效能值與上述第三估算的效能值時(shí)，決定將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量從上述第一數(shù)量調(diào)整為上述第二數(shù)量；以及 當(dāng)上述第三數(shù)量的被使用的中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述第三估算的效能值小于上述第一估算的效能值與上述第二估算的效能值時(shí)，決定將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量從上述第一數(shù)量調(diào)整為上述第三數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中上述將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量調(diào)整為上述第二數(shù)量的步驟是經(jīng)由開啟一未使用的中央處理單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，以及上述將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量調(diào)整為上述第三數(shù)量的步驟是經(jīng)由關(guān)閉由上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元中所選出的一中央處理單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中上述中央處理單元頻率估算操作是用以重新估算相應(yīng)上述第二數(shù)量的被使用的中央處理單元的一頻率值，并且上述中央處理單元頻率是于開啟上述未使用的中央處理單元之后調(diào)整至重新估算后的上述頻率值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中上述中央處理單元頻率估算操作是用以重新估算相應(yīng)上述第三數(shù)量的被使用的中央處理單元的一頻率值，并且上述中央處理單元頻率是于關(guān)閉所選出的上述中央處理單元之前調(diào)整至重新估算后的上述頻率值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括: 當(dāng)上述第二數(shù)量的被使用的中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述第二估算的效能值大于上述第一估算的效能值與上述第三估算的效能值時(shí)，判斷目前估算中的中央處理單元是否處于一低效能狀態(tài)；以及 當(dāng)上述目前估算中的中央處理單元處于上述低效能狀態(tài)時(shí)，決定將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量從上述第一數(shù)量調(diào)整為上述第二數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括: 提供上述多重中央處理單元中每一未使用的中央處理單元一溫度信息；以及 選擇上述未使用的中央處理單元中具有所提供的溫度信息中的最低溫度值的一者來(lái)開啟。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中上述由上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元中所選出的欲關(guān)閉的上述中央處理單元為上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元中具有一最低頻率值的一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中上述第一、上述第二、與上述第三估算的效能值是利用查詢一對(duì)照表的查表操作來(lái)得到。
11.一種電子裝置，包括: 一儲(chǔ)存單元； 多個(gè)中央處理單元；以及 一效能管理單元，其耦接至上述儲(chǔ)存單元以及上述多個(gè)中央處理單元，用以執(zhí)行線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，以取得相應(yīng)上述多個(gè)中央處理單元中的不同數(shù)量的中央處理單元的多個(gè)估算的效能值，以及依據(jù)上述不同數(shù)量的上述多個(gè)中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述估算的效能值，判斷是否調(diào)整被使用的中央處理單元的一數(shù)量，其中上述估算的效能值是與上述多個(gè)中央處理單元的多個(gè)電源損耗值有關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中上述效能管理單元還執(zhí)行上述線程負(fù)載重新排列操作與中央處理單元頻率估算操作，用以取得相應(yīng)一第一、一第二、與一第三數(shù)量的被使用的中央處理單元的一第一、一第二、與一第三估算的效能值，其中，上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元表·示目前使用中的中央處理單元的數(shù)量，上述第二數(shù)量是多于上述第一數(shù)量，以及上述第三數(shù)量是少于上述第一數(shù)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子裝置，其中上述效能管理單元還比對(duì)上述第一、上述第二、以及上述第三估算的效能值，其中當(dāng)上述第二數(shù)量的被使用的中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述第二估算的效能值小于上述第一估算的效能值與上述第三估算的效能值時(shí)，決定將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量從上述第一數(shù)量調(diào)整為上述第二數(shù)量，并于上述第三數(shù)量的被使用的中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述第三估算的效能值小于上述第一估算的效能值與上述第二估算的效能值時(shí)，決定將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量從上述第一數(shù)量調(diào)整為上述第三數(shù)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中上述效能管理單元經(jīng)由開啟一未使用的中央處理單元來(lái)將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量調(diào)整為上述第二數(shù)量，以及經(jīng)由關(guān)閉由上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元中所選出的一中央處理單元來(lái)將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量調(diào)整為上述第三數(shù)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中上述中央處理單元頻率估算操作是用以重新估算相應(yīng)上述第二數(shù)量的被使用的中央處理單元的一頻率值，并且上述中央處理單元頻率是于開啟上述未使用的中央處理單元之后調(diào)整至重新估算后的上述頻率值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中上述中央處理單元頻率估算操作是用以重新估算相應(yīng)上述第三數(shù)量的被使用的中央處理單元的一頻率值，并且上述中央處理單元頻率是于關(guān)閉所選出的上述中央處理單元之前調(diào)整至重新估算后的上述頻率值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中當(dāng)上述第二數(shù)量的被使用的中央處理單元所對(duì)應(yīng)的上述第二估算的效能值大于上述第一估算的效能值與上述第三估算的效能值時(shí)，上述效能管理單元還判斷目前估算中的中央處理單元是否處于一低效能狀態(tài)，并于上述目前估算中的中央處理單元處于上述低效能狀態(tài)時(shí)，決定將被使用的中央處理單元的上述數(shù)量從上述第一數(shù)量調(diào)整為上述第二數(shù)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，還包括一熱感應(yīng)電路，其具有多個(gè)感應(yīng)器，用以提供上述多個(gè)中央處理單元中每一中央處理單元一溫度信息，其中上述效能管理單元還經(jīng)由上述熱感應(yīng)電路得到上述多個(gè)中央處理單元中的每一未使用的中央處理單元的一溫度信息，并選擇上述未使用的中央處理單元中具有所提供的溫度信息中的最低溫度值的一者來(lái)開啟。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中上述儲(chǔ)存單元還儲(chǔ)存有一對(duì)照表并且上述效能管理單元還利用查詢上述對(duì)照表的查表操作來(lái)得到上述第一、上述第二、與上述第三估算的效能值。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中上述由上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元中所選出的欲關(guān)閉的上述中央 處理單元為上述第一數(shù)量的被使用的中央處理單元中具有一最低頻率值的一者。
【文檔編號(hào)】G06F9/50GK103823716SQ201310421374
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】張文彥, 吳志聰, 賴清宗 申請(qǐng)人:宏達(dá)國(guó)際電子股份有限公司