CN112034902B - 调整芯片性能的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种调整芯片性能的方法及装置，通过接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求,设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将芯片的工作参数调整为非常规工作参数，使温度常规控制参数失效，从而解决了现有技术中芯片性能指标受到Linux热框架的温度控制策略严格控制的问题，在保证芯片工作安全的前提下，实现了在用户需要时提高芯片性能，提高用户体验。

Description

调整芯片性能的方法及装置

技术领域

本发明涉及芯片性能控制领域，更具体地说，涉及一种调整芯片性能的方法及装置。

背景技术

机器(手机、计算机)上热量的积累主要来源于高功耗的芯片工作，系统温度(thermal)控制管理主要有两个目的：1.控制元件温度，防止被烧坏；2.控制整机温度，确保用户使用安全。控制机器温度的方法可以从两方面入手：1.结构方面，做好散热处理：取决于硬件结构布局、散热器件的添加等，结构布局将发热芯片尽量分散，防止温度在一个点产生聚集，不利于散热。添加辅助散热的器件，加快热量由热源向四周扩散速度，从而控制温度升高。2.软件方面，控制功耗：实时监控机器温度，并以当前温度为参考，对整机功耗进行优化限制，防止机器持续高功率运行，热量持续聚集。

在控制软件功耗进行温度控制时，Linux热框架LTF(Linux Thermal Framework)是系统温度控制管理的主要框架，其把温度控制系统抽象成两类设备：温度获取设备和温度控制设备(降温设备)，以及降温策略(thermal governor)。温度获取设备，用于采集并上报自己的温度；温度控制设备，用于执行指定的动作、策略以达到降低温度的目的。降温策略在流程上是连接温度获取设备和温度控制设备的一个纽带。温度获取设备可以设定多个温度触发点，每个温度触发点即是一个温度阈值，可以和一个且只能是一个温度控制设备绑定。Linux热框架LTF会周期读取每一个温度获取设备的温度，当温度超过温度触发点之后，则触发其绑定的温度控制设备开始工作，控制芯片温度不再持续升高。

然而在某些特殊情况或者特定场景下，例如在环境温度较高，或者用户高负载使用导致的发热等场景下，根据用户需求需要短时间突破Linux热框架的限定提高芯片的性能时，目前的系统运行机制不能满足用户的这一需求，无法突破温度控制对芯片频率等性能的限制，进一步提高产品性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种调整芯片性能的方法，用于解决现有技术中芯片性能指标受到Linux热框架的温度控制设备严格控制的问题，实现了在用户需要时进一步提高芯片性能，有效提升系统效率，提高用户体验。

为了解决上述技术问题，现提出的方案如下：

一种调整芯片性能的方法，包括：

初始化芯片的温度常规控制参数，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围；

接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求；

根据所述请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，使所述温度常规控制参数失效，其中，芯片根据所述非常规工作参数的工作温度将超出所述正常范围。

优选的，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围内具体包括：

当芯片的工作温度超过所述温度常规控制参数中记录的温度控制值时将芯片的工作参数调整为所述温度常规控制参数记录的常规工作参数，以使芯片的工作温度恢复到正常范围内。

优选的，所述将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数之后，还包括：

当接收到性能恢复请求时，或者，所述芯片非常规工作超出预定的工作时长时，使所述温度常规控制参数生效，将所述芯片的工作参数调整为所述常规工作参数。

优选的，所述初始化芯片的温度常规控制参数，具体包括：

根据应用场景和/或应用功耗预先设置的所述温度常规控制参数,初始化芯片的所述温度常规控制参数包括温度控制值、芯片运行频率、和/或使用的芯片核数。

优选的，所述应用场景和/或应用功耗预先设置的所述温度常规控制参数，具体包括：

基于应用的功耗情况，设置应用运行时的所述温度常规控制参数；和/或，基于应用场景，设置针对每一个应用场景运行时的所述温度常规控制参数。

优选的，所述非常规工作参数包括：

芯片运行频率、使用的芯片核数，和/或工作时长。

优选的，所述根据所述请求携带的性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，具体包括：

当接收到所述性能提升请求时，将所述性能提升标识置为有效，所述芯片使用所述非常规工作参数工作。

优选的，所述温度常规控制参数根据系统剩余电量进行调整。

一种调整芯片性能的装置，所述装置至少包括：温度控制器及温度引擎；

所述温度控制器，用于接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求，根据所述请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，并发送给所述温度引擎；

所述温度引擎，用于初始化芯片的温度常规控制参数，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围；以及根据所述性能提升标识和所述芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，使所述温度常规控制参数失效，其中，芯片根据所述非常规工作参数的工作温度将超出所述正常范围。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以温度调控提高性能的方法的步骤。

从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的调整芯片性能的方法，通过温度控制接口的通信，接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求,设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将芯片的工作参数调整为非常规工作参数，使温度常规控制参数失效，从而在保证芯片工作安全的前提下，实现了根据用户需求突破Linux热框架的温度控制对芯片性能的限制，有效地提高产品性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明的调整芯片性能的方法的流程图。

图2是本发明的调整芯片性能的方法的技术框架图。

图3是本发明的调整芯片性能的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的调整芯片性能的方法适用于对处理器的控制，用于在温度调控的基础上提升芯片的性能。

芯片可以是CPU或者GPU，类型包括但不限于台式机处理器、服务器处理器、移动版处理器、微处理器等，种类包括单核处理器和多核处理器，品牌包括但不限于Intel、AMD、VIA、ARM等。

Linux热框架LTF是系统温度控制管理的主要框架，其把温度控制系统抽象成两类设备：温度获取设备和温度控制设备(降温设备)，以及降温策略(thermal governor)。温度获取设备，用于采集并上报自己的温度；温度控制设备，用于执行指定的动作、策略以达到降低温度的目的。降温策略在流程上是连接温度获取设备和温度控制设备的一个纽带。温度获取设备可以设定多个温度触发点，每个温度触发点即是一个温度阈值，可以和一个且只能是一个温度控制设备绑定。Linux热框架会周期读取每一个温度获取设备的温度，当温度超过温度触发点之后，则触发其绑定的温度控制设备开始工作，控制芯片温度不再持续升高。

温度获取设备从芯片内置获取温度的传感器中直接读取芯片温度，同时，也会在印制电路板PCB上安放一些温度获取设备来监控PCB的温度，这类设备叫做板式热传感器BTS(Board Thermal Sensor)，这种情况使用NTC热敏电阻，主要的温度获取设备包括：处理器CPU，电池battery，wifi，接入点AP，图像传感器imgsensor等。

如图1和图2所示，本发明提供的调整芯片性能的方法具体包括：

步骤101，初始化芯片的温度常规控制参数。

温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围，即将芯片控制在常规的工作状态。具体来说，当芯片的工作温度超过温度常规控制参数中记录的温度控制值时将芯片的工作参数调整为温度常规控制参数记录的常规工作参数，以使芯片的工作温度恢复到正常范围内。

温度引擎300可以是Linux热框架中的温度控制设备，也可以是温度获取设备和温度控制设备的组合，通过温度控制参数的设置来调整芯片的各项参数。

温度控制器200(thermal boost)通过socket消息，接收消息，可以设定不同的温度控制模式的值。根据温度控制配置映射表，查到指定的温度控制函数conf。温度引擎300重新加载解析配置，加载ss，monitor等温度控制算法，初始化各个算法的温度触发点，初始化各函数动作的值。

温度常规控制参数包括至少一个温度触发点、每个温度区间的CPU运行频率、和/或使用的CPU核数。例如系统的CPU为2.4GHz的4核CPU，根据系统设置需要，设置2个温度触发点A，B，其中B点的温度高于A点。当温度低于A时，CPU处于2.0GHz以上的频率工作，四核同时工作；当温度到达A而低于B时，CPU处于1GHz-1.6GHz的频率工作，双核工作；当温度高于B时，CPU处于1GHz的低频工作，仅单核工作。

在初始设置时通常会将性能提升标识位boostflag置为0，即boostflag＝0.

温度引擎300根据系统所处的应用场景，或者系统内各个软件的功耗，预先设置的温度常规控制参数。

其中，初始化芯片的温度常规控制参数，具体包括初始化温度控制值、芯片运行频率、和/或使用的芯片核数。

针对不同软件或应用的功耗情况，设置每一个软件或应用运行时的温度常规控制参数。

基于应用场景，设置针对每一个应用场景运行时的温度常规控制参数。针对不同功耗的软件同时运行时的不同应用场景，设置针对每一个软件或每一类软件运行时的温度常规控制参数。例如针对的场景包括游戏、音乐播放器、浏览器等时，游戏需要高频率时，浏览器，播放音乐等可能不需要太高的cpu频率，这样可以更有针对性的去平衡性能和功耗，也可以减少发热。

步骤102，接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求。

温度控制器200接收客户端的用户100或软件发送的性能提升请求，该请求通过socket传送。我们提供了sys节点或者socket两种通信方式，供客户端使用，完成温度控制功能。

步骤103，根据所述请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，使所述温度常规控制参数失效。

温度控制器200接收到所述性能提升请求时，将所述性能提升标识置为有效，即根据所述请求将性能提升标识位boostflag置为1，即boostflag＝1，表明可以突破CPU目前的参数限定。并设置非常规工作参数，使用非常规工作参数替换相应的常规工作参数，例如CPU运行频率、使用的CPU核数、突破的时长(timeout)等，将性能提升标识位和非常规工作发送到温度引擎300。

这里，芯片根据非常规工作参数的工作温度将超出所述正常范围。

当温度引擎300接收到所述性能提升标识boostflag＝1时，芯片突破温度控制参数的限制，使用所述非常规工作参数工作，根据接收到的非常规工作参数对CPU的频率、使用的芯片内核数量、和/或调整工作时长进行设置。

根据CPU的频率、使用的内核数量等参数把控制信息传送到CPU，从而提高CPU的性能，同时，通过内部计时器进行突破时长的计时，在突破时长结束前保持CPU的各项参数指标不变化。

由于热量是累积的，短时间的高频率CPU使用，不仅提高了性能，不会引起发热。

Linux热框架还具备低电量策略，温度控制参数能够根据系统剩余电量进行调整。这个主要是将电池容量设备模拟成成温度获取设备，使用温度控制算法轮询电量值，当电量低于设定的触发点时候，执行相应的动作，例如可以降低CPU频率，减少使用的CPU内核数，降低屏幕亮度等方式，可以防止电量较低时，有大电流导致的异常掉电。

步骤104，当接收到性能恢复请求时，或者，芯片非常规工作超出预定的工作时长时，使温度常规控制参数生效，将芯片的工作参数调整为常规工作参数。

两种情况可以恢复温度引擎300对CPU的控制，完成CPU性能突破的恢复。第一是用户根据需求主动发送socket消息，设置boost_flag，随时突破和恢复，温度控制器200发送boostflag＝0的信息给温度引擎300；第二是当温度引擎300的计时器显示CPU突破的时长超过限定的调整时长(timeout)后，自动根据温度控制参数恢复CPU的各项运行参数，防止温升过高。通常情况下会通过用户的设置来确定CPU性能突破恢复的时间，如果用户端出现状况，不能设置恢复，则可以通过设置超时时间，自动恢复当前温度控制的策略。

基于前文本发明提供的一种调整芯片性能的方法的相同构思，本发明还提供一种调整芯片性能的装置，如图3所示，所述装置包括：客户端100、温度控制器200、温度引擎300，其中：

客户端100，用于接收用户的需求，向温度控制器200提交性能提升请求。

温度控制器200，用于接收客户端100发送的与应用任务相对应的芯片性能提升请求，根据请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，并发送给温度引擎300。

温度引擎300，用于初始化芯片的温度常规控制参数，其中，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围。以及根据性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，使温度常规控制参数失效其中，芯片根据所述非常规工作参数的工作温度将超出所述正常范围。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的方法、装置和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图和框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，包含一个或多个用于实现逻辑功能的计算机可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。也要注意的是，框图和流程图中的每个方框或方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种芯片热管理方法，其特征在于，所述方法包括：

初始化芯片的温度常规控制参数，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围；

接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求；

根据所述请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，使所述温度常规控制参数失效，其中，芯片根据所述非常规工作参数的工作温度将超出所述正常范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围内具体包括：

当芯片的工作温度超过所述温度常规控制参数中记录的温度控制值时将芯片的工作参数调整为所述温度常规控制参数记录的常规工作参数，以使芯片的工作温度恢复到正常范围内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数之后，还包括：

当接收到性能恢复请求时，或者，所述芯片非常规工作超出预定的工作时长时，使所述温度常规控制参数生效，将所述芯片的工作参数调整为所述常规工作参数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述初始化芯片的温度常规控制参数，具体包括：

根据应用场景和/或应用功耗预先设置的所述温度常规控制参数,初始化芯片的所述温度常规控制参数包括温度控制值、芯片运行频率、和/或使用的芯片核数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述应用场景和/或应用功耗预先设置的所述温度常规控制参数，具体包括：

基于应用的功耗情况，设置应用运行时的所述温度常规控制参数；和/或，基于应用场景，设置针对每一个应用场景运行时的所述温度常规控制参数。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述非常规工作参数包括：

芯片运行频率、使用的芯片核数，和/或工作时长。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述根据所述请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，具体包括：

当接收到所述请求时，将所述性能提升标识置为有效，所述芯片使用所述非常规工作参数工作。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述温度常规控制参数根据系统剩余电量进行调整。

9.一种调整芯片性能的装置，其特征在于，所述装置至少包括：温度控制器及温度引擎；

所述温度控制器，用于接收与应用任务相对应的芯片性能提升请求，根据所述请求设置性能提升标识和芯片的非常规工作参数，并发送给所述温度引擎；

所述温度引擎，用于初始化芯片的温度常规控制参数，所述温度常规控制参数用于控制芯片的工作温度处于正常范围；以及根据所述性能提升标识和所述芯片的非常规工作参数，将所述芯片的工作参数调整为所述非常规工作参数，使所述温度常规控制参数失效，其中，芯片根据所述非常规工作参数的工作温度将超出所述正常范围。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述方法的步骤。