CN103543811A - 中央处理器控制方法 - Google Patents

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本发明公开一种中央处理器控制方法，适用于中央处理器，其中中央处理器的操作频率在一般操作下具有正常操作频率，中央处理器控制方法包括：根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为第一连续工作任务；当接收到上述第一连续工作任务时，将中央处理单元由休眠模式切换至操作模式；将中央处理器的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并以第一操作频率处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将中央处理器设为休眠模式，其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率。

Description

中央处理器控制方法
技术领域
本发明主要为一种中央处理器控制方法，尤其涉及用于中央处理器的温度管理。
背景技术
一般来说，传统的中央处理单元为了达到更好的效能时，会提升其功率来执行相关操作，然而随着功率的提升也会造成中央处理器的温度快速的上升，为了降低其温度是必须要降低其功率，因此需要一种能够维持处理单元的效能并同时降低温度的处理单元控制方法。
发明内容
本发明公开一种中央处理器控制方法，适用于一中央处理器，其中上述中央处理器的操作频率在一般操作下具有一正常操作频率，上述方法包括：根据汇集平台电源管理(CPPM，Converged Platform Power Management)技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；当接收到上述第一连续工作任务时，将上述中央处理单元由一休眠模式切换至一操作模式；将上述中央处理器的操作频率由上述正常操作频率提升至一第一操作频率，并通过上述第一操作频率处理上述第一连续工作任务；当上述第一连续工作任务处理完成后，将上述中央处理器设为上述休眠模式。
本发明公开一种中央处理器控制方法，适用于一中央处理器，上述方法包括：设定上述中央处理器的一温度临界值；根据上述温度临界值判断一最大可处理负载量；根据汇集平台电源管理(CPPM，Converged Platform PowerManagement)技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；判断上述第一连续工作任务的一负载量是否大于上述最大可处理负载量；当上述第一连续工作任务的上述负载量大于上述最大可处理负载量时，将上述第一连续工作任务中之一超载部分的上述第一工作任务移出上述第一连续工作任务；当接收到上述第一连续工作任务时，将上述中央处理单元由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理上述第一连续工作任务；当上述第一连续工作任务处理完成后，将上述中央处理器设为上述休眠模式。
附图说明
由阅读以下详细说明及配合附图的举例，可更完整地了解本发明所公开，如下：
图1A是显示一中央处理器的一控制实施例的工作任务流量状态图；
图1B是显示一中央处理器的另一控制实施例的工作任务流量状态图；
图2是显示根据本发明中央处理器控制的方法实施例的流程图；
图3是显示的本发明图2所示一控制实施例的工作任务流量状态图；
图4是显示的本发明图1B以及图3所示的控制实施例的工作任务流量状态图以及温度状态图；以及
图5是显示根据本发明中央处理器控制的方法实施例的流程图。
【主要元件符号说明】
A1-A4、a1-a8～工作任务；
t0、t1、t2、t3～时间点；
task 1～工作任务；
TL1、TL2、TU1、TU2～温度。
具体实施方式
以下叙述显示许多藉本发明完成的实施例。其叙述用以说明本发明的基本概念并不带有限定的含意。本发明的范围在所附的权利要求书中有最佳的界定。
为了降低计算机或是电子装置在操作时所产生的热能，一般来说，通常会以使用较低操作功率的中央处理器或是降低中央处理器的操作功率来完成，然而工作效能却也因此被降低。为了改善电子装置在高功率操作时所产生的过热温度，以及维持中央处理器的高效能，本发明提供一种中央处理器的操作方法，通过对工作任务的安排以及中央处理器工作模式的设定改善上述问题。
在一般的电子装置或是计算机系统中，其系统要进行操作(例如，数据的传送接收或是程序的执行)时会发出通知信号至系统中的中央处理器装置，当中央处理器接收到通知信号时，则立即根据通知信号的工作任务内容执行对应的程序。举例来说，图1A是显示一传统的工作任务流量状态图，用以表示中央处理器随着时间所接收到的工作任务，其中横轴表示为时间轴，纵轴表示为工作任务的所需的功率消耗，而时间轴上的长条图表示工作任务A1～A4以及a1～a8以及其功率消耗。如图1A所示，当中央处理器接收到工作任务时，此时中央处理器将切换为操作状态，并根据其工作任务作对应的处理，另一方面，二个工作任务之间的空白处，中央处理器则切换为休眠状态。可以注意到，在图1A中，由于各个工作任务为离散的分布，因此当中央处理器完成一个工作任务进入休眠模式之后，又会在短时间内被唤醒以继续另一个工作任务，休眠的时间相当零散，消耗的功率也因此增加。
为了降低中央处理器短时间内重复被唤醒所产生的不必要功率消耗，英特尔公司提出了汇集平台电源管理(CPPM，Converged Platform PowerManagement)技术对工作任务进行整合排程，并应用于计算机系统中的电源管理。根据汇集平台电源管理(以下称CPPM)的技术，将中央处理器切换至操作模式以执行工作任务之前，将系统中所接收到的多个通知信号或工作任务暂存，并以固定的周期将多个工作任务先整合为一连续的工作任务，接着，再将中央处理器切换至操作模式以执行的连续工作任务，如图1B所示。由图1B中可以发现，随着工作任务a1～a8的结合并连续的执行，也减少了反复将中央处理器唤醒以及休眠的切换次数，进而减少功率的消耗。需注意到，在此实施例中，工作任务的结合方式仅用以说明，在一些实施例中工作任务的安排以及结合方式可更进一步的根据不同工作任务的重要性以及工作任务的可延迟时间来决定，例如，在图1A以及图1B中的工作任务A1～A4，表示系统进行的中断操作，由于其重要性以及不可延迟性，一般来说并不会作变动。此外，在一些实施例中，当工作任务的可延迟时间较短，则在结合工作任务时会优先处理。
图2是根据本发明一实施例的一中央处理器控制流程图。在步骤S202中，根据汇集平台电源管理(CPPM，Converged Platform Power Management)技术将所接收到的多个工作任务结合为一个连续工作任务，接着在步骤S204中，还根据所结合的连续工作任务的负载量来对中央处理器进行超频（overclocking），举例来说，当所结合的连续工作任务的负载量较大时，操作频率则设为较高，而连续工作任务的负载量较低时，操作频率则设为较低。另外，在一些实施例中，还可根据使用者设定的温度临界值来决定中央处理器的操作频率，以求得最低可完成连续工作任务且完成时不超过温度临界值的操作频率。
接着，在步骤S206中，中央处理器则在操作模式下超频至所设定的操作频率对连续工作任务中的各个工作任务进行处理，当处理完成后则进入步骤S208，此时中央处理器则切换回休眠模式，并在步骤S210中判断是否接收到下一个工作任务或连续工作任务，当接收到下一个工作任务或连续工作任务则回到步骤S202，当没有接收到下一个工作任务或连续工作任务时则将中央处理器维持于休眠模式。
图3是显示的本发明图2所示一中央处理器控制实施例的工作任务流量状态图。通过对比图3与图1B可知，由于中央处理器在处理连续的工作任务时还根据连续工作任务的负载量来提升操作频率，因此在图3中处理连续工作任务的消耗功率更高。虽然随着操作频率的上升使得中央处理器温度上升的速率也随之增加，然而操作频率的上升亦加速了连续工作任务的处理速度，进而可以提前进入休眠模式，且由于在休眠模式时，中央处理器不进行操作，不再产生热能并且持续的散热，因此通过延长中央处理器进入休眠模式的时间延长，反而更能降低系统的温度。
以下更通过图4来比较图3与图1B的中央处理器控制实施例，其中，图4(A)是显示图1B的任务流量状态而图4(B)则显示图1B任务流量状态的控制实施例中所对应的温度变化图。图4(C)是显示图3的任务流量状态而图4(D)则显示图3任务流量状态的控制实施例中所对应的温度变化图。
根据图4中的(A)(B)可知，在图1B任务流量状态的控制实施例中，在时间点t0时，中央处理器切换至操作模式并开始执行连续工作任务，中央处理器的温度从温度TL1开始上升，接着在时间点t2时温度上升到温度TU1，同时连续工作任务处理完成并进入休眠模式，由于系统或中央处理器本身的散热装置的运作，中央处理器的温度则会随着时间而下降，当中央处理器下一个被唤醒切换至操作模式的时间点t3时下降回温度TL1。另一方面，图4(C)(D)可知，在图3任务流量状态的控制实施例中，相同的在时间点t0时，中央处理器切换至操作模式并开始执行连续工作任务，中央处理器的温度从温度TL2开始上升，然而不同于图1B的实施例的是，在时间点t1时温度上升到温度TU2，同时连续工作任务就已处理完成并进入休眠模式，由于系统或中央处理器本身的散热装置的运作，温度则会随着时间而下降，而当中央处理器下一个被唤醒切换至操作模式的时间点t3时下降回温度TL2。由于时间点t1早于时间点t2，因此中央处理器进入休眠模式的时间延长，而中央处理器的温度也下降到比温度TL1还更低的TL2。
虽然随着操作频率的上升使得中央处理器温度上升的速率也随之增加，然而可以注意到在图3中连续工作任务处理完成与下一个连续工作任务之间的间隔时间t1～t3比起图1B连续工作任务处理完成与下一个连续工作任务之间的间隔时间t2～t3还要来的长，由于在休眠模式时，中央处理器不再进行操作，不再产生热能并且持续的散热，因此通过延长中央处理器进入休眠模式的时间延长，反而更能降低系统的温度。
为了让系统以及中央处理器的温度能更有效管理，在本发明一些实施例中更设定一个温度临界值来限制中央处理器的操作。如图5中是显示根据本发明中央处理器控制的方法实施例的流程图。在步骤S502中，设定中央处理器的温度临界值，例如可根据系统的操作性能来决定其温度临界值，或是依据使用者的设计来决定其温度临界值。在步骤S504中，根据CPPM技术将所接收到的多个工作任务结合为一个连续工作任务，并且在步骤S506中，根据上述温度临界值判断最大可处理负载量，接着在步骤S508中判断所结合的连续工作任务的负载量是否大于该最大可处理负载量，当所结合的连续工作任务的负载量大于该最大可处理负载量时，则继续步骤S510，反之，当所结合的连续工作任务的负载量不大于该最大可处理负载量时，则继续步骤S512。
在步骤S510中，将连续工作任务中的超载部分的工作任务移出该连续工作任务，并移入下一次的工作任务之中。在步骤S512中，则根据所结合的连续工作任务的工作负载量以及温度临界值来决定中央处理器的操作频率。举例来说，在中央处理器对连续工作任务进行处理之前，可先估计出最低可完成该连续工作任务且完成时不超过温度临界值的操作频率。接着，在步骤S514中，中央处理器则超频至所设定的操作频率对连续工作任务中的各个工作任务进行处理，当处理完成后则进入步骤S516，将中央处理器则切换回休眠模式，并在步骤S518中判断是否接收到下一个工作任务或连续工作任务，当接收到下一个工作任务或连续工作任务则回到步骤S504，当没有接收到下一个工作任务或连续工作任务时则将中央处理器维持于休眠模式
需注意到，在连续工作任务中的超载部分的工作任务被移入至下一次的连续工作任务之中的情况下，在步骤S518时则会判断接收到下一个工作任务，并回到步骤S504时，继续根据CPPM技术将新接收到的多个工作任务以及前一次连续工作任务中的超载部分的工作任务结合为一个连续工作任务，再继续步骤S506到S518的流程。由于超过负载的工作任务被安排至下一个周期完成，因此更能避免中央处理器在执行相关程序时，温度超出使用者所设定的温度临界值。
本发明虽已叙述较佳的实施例如上，但因了解上述所公开并非用以限制本发明实施例。相反地，其涵盖多种变化以及相似的配置(本领域技术人员可明显得知)。此外，应根据所附的权利要求书作最广义的解读以包含所有上述的变化以及相似的配置。

Claims (9)

1.一种中央处理器控制方法，适用于一中央处理器，其中上述中央处理器的操作频率在一般操作下具有一正常操作频率，上述方法包括：
根据汇集平台电源管理(CPPM，Converged Platform Power Management)技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；
当接收到上述第一连续工作任务时，将上述中央处理单元由一休眠模式切换至一操作模式；
将上述中央处理器的操作频率由上述正常操作频率提升至一第一操作频率，并通过上述第一操作频率处理上述第一连续工作任务；以及
当上述第一连续工作任务处理完成后，将上述中央处理器设为上述休眠模式；
其中上述第一操作频率的工作频率高于上述正常操作频率的工作频率。
2.如权利要求1所述的中央处理器控制方法，还包括：
设定上述中央处理器的一温度临界值；以及
根据上述第一连续工作任务的一负载量以及上述温度临界值决定上述第一操作频率。
3.如权利要求2所述的中央处理器控制方法，还包括：
根据上述温度临界值判断一最大可处理负载量；
判断上述第一连续工作任务的上述负载量是否大于上述最大可处理负载量；以及
当上述第一连续工作任务的上述负载量大于上述最大可处理负载量时，将上述第一连续工作任务中的一超载部分的上述第一工作任务移出上述第一连续工作任务。
4.如权利要求3所述的中央处理器控制方法，还包括：
当上述第一连续工作任务处理完成并且上述中央处理器进入上述休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及上述超载部分的上述第一工作任务结合为一第二连续工作任务；
当接收到上述第二连续工作任务时，将上述中央处理单元由上述休眠模式切换至上述操作模式；
将上述中央处理器的操作频率由上述正常操作频率提升至一第二操作频率，通过上述第二操作频率处理上述第二连续工作任务；以及
当上述第二连续工作任务处理完成后，将上述中央处理器设为上述休眠模式；
其中上述第二操作频率的工作频率高于上述正常操作频率的工作频率。
5.如权利要求4所述的中央处理器控制方法，其中上述中央处理器使用上述第一操作频率将上述第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到上述第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用上述正常频率将上述第一连续工作任务处理完成与接收到上述第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中上述第一间隔时间小于上述第二间隔时间。
6.一种中央处理器控制方法，适用于一中央处理器，上述方法包括：
设定上述中央处理器的一温度临界值；
根据上述温度临界值判断一最大可处理负载量；
根据汇集平台电源管理(CPPM，Converged Platform Power Management)技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；
判断上述第一连续工作任务的一负载量是否大于上述最大可处理负载量；
当上述第一连续工作任务的上述负载量大于上述最大可处理负载量时，将上述第一连续工作任务中之一超载部分的上述第一工作任务移出上述第一连续工作任务；
当接收到上述第一连续工作任务时，将上述中央处理单元由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理上述第一连续工作任务；以及
当上述第一连续工作任务处理完成后，将上述中央处理器设为上述休眠模式。
7.如权利要求6所述的中央处理器控制方法，其中上述中央处理器的操作频率在一般操作下具有一正常操作频率，以及上述方法还包括：
根据上述第一连续工作任务的上述负载量以及上述温度临界值决定一第一操作频率；以及
当上述中央处理器切换至上述操作模式时，将上述中央处理器的操作频率由上述正常操作频率提升至上述第一操作频率，并通过上述第一操作频率处理上述第一连续工作任务；
其中上述第一操作频率的工作频率高于上述正常操作频率的工作频率。
8.如权利要求7所述的中央处理器控制方法，还包括：
当上述第一连续工作任务处理完成并且上述中央处理器进入上述休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及上述超载部分的上述第一工作任务结合为一第二连续工作任务；
当接收到上述第二连续工作任务时，将上述中央处理单元由上述休眠模式切换至上述操作模式；
将上述中央处理器的操作频率由上述正常操作频率提升至一第二操作频率，通过上述第二操作频率处理上述第二连续工作任务；以及
当上述第二连续工作任务处理完成后，将上述中央处理器设为上述休眠模式；
其中上述第一操作频率的工作频率高于上述正常操作频率的工作频率。
9.如权利要求8所述的中央处理器控制方法，其中上述中央处理器使用上述第一操作频率将上述第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到上述第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用上述正常频率将上述第一连续工作任务处理完成与接收到上述第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中上述第一间隔时间小于上述第二间隔时间。
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