JP2007114856A - 半導体装置とその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出部12は、プロセッサ毎に、前記共有リソースのアクセス率を検出する。決定部15は、検出部12により検出されたアクセス率に基づき、プロセッサ毎の動作周波数と電源電圧を決定する。制御部16は、決定部15により決定された動作周波数と電源電圧に基づき、プロセッサ毎に動作周波数と電源電圧を制御することにより、前記共有リソースのアクセス率を調整する。
【選択図】 図1
Description
G.E.Suh、 S.Devadas、 and L.Rudolph、 "A New Memory Monitoring Scheme for Memory-Aware Scheduling and Partitioning"、 In Proc. 8th high Performance Computer Architecture、 pp. 117-128、 Feb.2002. S.Kim、 D.Chandra、 and Y.Solihin、 "Fair Cache Sharing and Partitioning in a Chip Multiprocessor Architecture"、 In Proc. 13th PACT、 pp.111-122、 Oct. 2004.
図1は、第1の実施形態に係る構成図を示している。図1において、CMP11は、例えば2つのプロセッサコアPU0、PU1を有している。プロセッサコアの数は2つに限定されるものではない。PU0、PU1は、電源電圧、及び動作周波数が独立に制御可能とされている。さらに、PU0、PU1は、L2キャッシュ11−1を共有している。L2キャッシュ11−1は、アクセス率検出部12を介して共有リソースとしてのメモリバス13に接続されている。このメモリバス13には、主記憶としてのメモリ(例えばDRAM)14が接続されている。共有リソースとしては、メモリバス13、メモリ14以外に、図示せぬコプロセッサ等であってもよい。
この後、式(2)で示すPU毎のCwaitiと平均値Cwaitavgとの差分diffiが算出される(S13)。
次に、差分diffiと上限の閾値ThUとが比較される(S14)。この結果、差分diffiが上限の閾値ThUより大きい場合、PUiの周波数及び電源電圧が1レベル低下される(S15)。
ThU : 20000、ThL : 10000
上記仮定に基づき、第1の実施形態に係るCMPと、常に最高周波数で動作する通常のCMPとを比較する。
ここで、Xi=IPSshri/IPSdedi、Xj=IPSshrj/IPSdedj、IPSdedi、IPSdedjは、リソース共有の影響がない場合でのプロセスi、jの性能、IPSshri、IPSshrjは、複数のプロセスが動作している状況下でのプロセスi、jの性能であり、nプロセスを実行した場合の性能である。
IPStotal= ΣIPSi …(4)
i=0
ここで、IPSiは、コアiについてt(s)中に実行された命令の数がInstiのときの性能であり、IPSi=Insti/tで表される。
図9、図10、図11は、第2の実施形態を示している。図9において、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
Creqj (j ≠ i) > 0、PU# = i
である場合(S21)、信号を出力する(S22)。この条件は、バスで転送中のPU以外のPUに未解決のリクエストがある場合を示している。すなわち、PUiは、バス競合により、他のPUのリクエストを阻害していることとなる。したがって、信号生成回路21の出力端に接続されたカウンタ22、23は、リクエストを阻害していたサイクル数Cblock0、Cblock1をそれぞれカウントすることとなる。このため、カウンタ22、23によりカウントされたサイクル数Cblock0、Cblock1の値は、相対的に大きい場合、阻害度合いが大きく、相対的に小さい場合、阻害度合いが小さい。
この後、式(6)に示すPU毎のCblockiと平均値Cblockavgとの差分diffiが算出される(S33)。
次に、差分diffiと上限の閾値ThUとが比較される(S34)。この結果、差分diffiが上限の閾値ThUより大きい場合、PUiの周波数及び電源電圧が1レベル低下される(S35)。
Claims (7)
- 複数のプロセッサと、
前記プロセッサに共有される共有リソースと、
前記プロセッサ毎に、前記共有リソースのアクセス率を検出する検出部と、
前記検出部により検出されたアクセス率に基づき、前記プロセッサ毎の動作周波数と電源電圧を決定する決定部と、
複数の前記プロセッサに接続され、前記決定部により決定された動作周波数と電源電圧に基づき、前記プロセッサ毎に動作周波数と電源電圧を制御することにより、前記共有リソースのアクセス率を調整する制御部と
を具備することを特徴とする半導体装置。 - 前記検出部は、前記各プロセッサに対応して設けられ、前記共有リソースのリクエスト回数を計数する複数の第1のカウンタと、
前記共有リソースに転送されるプロセッサの番号を保持するレジスタと、
前記プロセッサの番号iに対応する前記第1のカウンタのカウント値が0より大きく、前記レジスタに保持されたプロセッサの番号がiと異なる場合、信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路から出力される信号を前記プロセッサに対応してカウントする複数の第2のカウンタと
を具備することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 前記検出部は、前記各プロセッサに対応して設けられ、前記共有リソースのリクエスト回数を計数する複数の第1のカウンタと、
前記共有リソースに転送されるプロセッサの番号を保持するレジスタと、
前記レジスタに保持されたプロセッサの番号がiであるとき、前記プロセッサの番号がj(j≠i)に対応する前記第1のカウンタのカウント値が0より大きい場合、信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路から出力される信号を前記プロセッサに対応してカウントする複数の第2のカウンタと
を具備することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 複数のプロセッサの共通リソースに対するアクセス率をプロセッサ毎に検出し、
前記検出されたアクセス率に基づき前記各プロセッサの動作周波数と電源電圧を制御することにより、前記共通リソースのアクセス率を調整する
ことを特徴とする半導体装置の制御方法。 - 前記共通リソースは、少なくともメモリバス、主記憶、コプロセッサのいずれかを含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置、又は請求項4記載の半導体装置の制御方法。
- 前記アクセス率は、前記共通リソースに対するアクセスのウェイト数であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置、又は請求項4記載の半導体装置の制御方法。
- 前記アクセス率は、前記共通リソースに対するアクセスの阻害数であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置、又は請求項4記載の半導体装置の制御方法。
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WO2012086040A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | 富士通株式会社 | マルチコアプロセッサシステム、および電力制御方法 |
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