JP7479919B2 - Information processing device - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置に関する。 The present invention relates to an information processing device.
情報処理装置では、装置が高温になることを抑制したり装置を保護したりするため、高温になったプロセッサを冷却する処理が行われる。プロセッサを冷却する処理としては、冷却ファンの使用やプロセッサに供給するクロック信号の周波数を低下させる処理等を挙げることができる。 In information processing devices, a process is carried out to cool a processor that has become hot in order to prevent the device from becoming too hot and to protect the device. Examples of processes for cooling a processor include using a cooling fan and reducing the frequency of the clock signal supplied to the processor.
特許文献1では、例えば、温度モニタが測定した温度を基に、許容温度を超えないように電子回路の処理負荷を制御する情報処理装置が記載されている。特許文献2では、例えば、端末機の温度が第1設定温度に該当する場合、第1駆動周波数で制御部を駆動させる端末機温度制御方法が記載されている。
プロセッサを冷却する冷却ファンを備えていない情報処理装置の場合、高温になったプロセッサの冷却は、クロック信号の周波数を低下させることで行われる。このような冷却方法では、既に高温になったプロセッサを冷却するには、クロック信号の周波数を大幅に下げることになる。クロック信号の周波数が大幅に下げられると、単位時間あたりにプロセッサが処理できる処理量が大幅に低下する。そのため、実行されているアプリケーションプログラムが要求する処理能力に対し、プロセッサが提供できる処理能力が不足する虞がある。処理能力が不足すると、操作に対する反応が鈍い、表示された画像等の動きが滑らかではない等の操作性が低下する事象が生じ得る。 In the case of information processing devices that do not have a cooling fan to cool the processor, a processor that has become too hot is cooled by lowering the frequency of the clock signal. With this type of cooling method, in order to cool a processor that has already become too hot, the frequency of the clock signal is significantly lowered. If the frequency of the clock signal is significantly lowered, the amount of processing that the processor can process per unit time is significantly reduced. As a result, there is a risk that the processing power that the processor can provide will be insufficient for the processing power required by the application program being executed. If the processing power is insufficient, issues such as poor operability, such as slow response to operations and non-smooth movement of displayed images, may occur.
開示の技術の1つの側面は、処理能力を低下させることでプロセッサの発熱を抑制しても操作性の低下を抑制できる情報処理装置を提供することを目的とする。 One aspect of the disclosed technology is to provide an information processing device that can suppress heat generation from the processor by reducing processing power while suppressing degradation of operability.
開示の技術の1つの側面は、次のような情報処理装置によって例示される。本情報処理装置は、プロセッサと、クロック信号を前記プロセッサに供給する供給部と、前記プロセッサの温度が制限温度に達すると、前記プロセッサの処理能力を第1の処理能力に低下させる制限部と、を備え、前記制限部は、前記プロセッサの負荷変動パターンを測定し、記憶部に予め記憶した前記制限温度に達するまでの前記プロセッサの負荷変動パターンを示す参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記第1の処理能力よりも処理能力の高い第2の処理能力に低下させる。 One aspect of the disclosed technology is exemplified by an information processing device as follows. The information processing device includes a processor, a supply unit that supplies a clock signal to the processor, and a limiting unit that reduces the processing power of the processor to a first processing power when the temperature of the processor reaches a limit temperature. The limiting unit measures a load fluctuation pattern of the processor, and reduces the processing power to a second processing power higher than the first processing power when a difference between a reference pattern indicating the load fluctuation pattern of the processor until the limit temperature is reached, which is stored in advance in a storage unit, and the measured load fluctuation pattern becomes equal to or less than a threshold value.
開示の技術は、処理能力を低下させることでプロセッサの発熱を抑制しても操作性の低下を抑制することができる。 The disclosed technology can reduce heat generation from the processor by lowering processing power while still preventing a decrease in operability.
<実施形態>
以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る情報処理装置は、例えば、以下の構成を備える。
本実施形態に係る情報処理装置は、
プロセッサと、
クロック信号を前記プロセッサに供給する供給部と、
前記プロセッサの温度が制限温度に達すると、前記プロセッサの処理能力を第1の処理能力に低下させる制限部と、を備え、
前記制限部は、
前記プロセッサの負荷変動パターンを測定し、
記憶部に予め記憶した前記制限温度に達するまでの前記プロセッサの負荷変動パターンを示す参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記第1の処理能力よりも処理能力の高い第2の処理能力に低下させる。
<Embodiment>
The configurations of the embodiments described below are merely examples, and the disclosed technology is not limited to the configurations of the embodiments. An information processing device according to the embodiments has, for example, the following configuration.
The information processing device according to this embodiment includes:
A processor;
a supply unit for supplying a clock signal to the processor;
a limiting unit that reduces a processing capability of the processor to a first processing capability when the temperature of the processor reaches a limit temperature;
The limiting portion is
measuring a load variation pattern of the processor;
When the difference between a reference pattern indicating the load fluctuation pattern of the processor until the limit temperature, which is pre-stored in a memory unit, is reached and the measured load fluctuation pattern becomes equal to or smaller than a threshold value, the processing capacity is reduced to a second processing capacity higher than the first processing capacity.
情報処理装置は、例えば、プロセッサを冷却する冷却ファンを備えない情報処理装置である。このような情報処理装置としては、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ、ノートブック型パーソナルコンピュータ等を挙げることができる。また、情報処理装置は、冷却ファンを備えないことで静音を実現したデスクトップ型パーソナルコンピュータであってもよい。また、情報処理装置は、Internet of Things(IoT)で利用される小型機器であってもよい。 The information processing device is, for example, an information processing device that does not have a cooling fan for cooling a processor. Examples of such information processing devices include smartphones, feature phones, tablet personal computers, and notebook personal computers. The information processing device may also be a desktop personal computer that is quiet because it does not have a cooling fan. The information processing device may also be a small device used in the Internet of Things (IoT).
本情報処理装置は、プロセッサの温度が制限温度に達すると、プロセッサの処理能力を第1の処理能力に低下させることで、プロセッサを冷却する。ここで、既に制限温度に達したプロセッサを冷却するには、プロセッサの処理能力を大幅に低下させることになる。プロセッサの処理能力を大幅に低下させると、情報処理装置の操作性が低下する虞がある。 When the temperature of the processor reaches the limit temperature, the information processing device cools the processor by reducing the processing power of the processor to a first processing power. Here, in order to cool a processor that has already reached the limit temperature, the processing power of the processor is significantly reduced. If the processing power of the processor is significantly reduced, there is a risk that the operability of the information processing device will decrease.
そこで、本情報処理装置は、プロセッサの負荷変動パターンを基に、プロセッサの温度が制限温度に達するか否かを判定する。そして、本情報処理装置は、制限温度に達すると判定した場合、第1の処理能力よりも高い第2の処理能力にプロセッサの処理能力を低下させる。プロセッサの温度は未だ制限温度に達していないため、プロセッサの処理能力を第1の処理能力まで低下させなくとも、第2の処理能力に低下させることでプロセッサを冷却することができる。また、第2の処理能力は第1の処理能力よりも高いため、第1の処理能力に低下させる場合よりも操作性の低下は抑制される。ここで、第2の処理能力に低下させることは、たとえば、プロセッサがマルチコア構成である場合において、駆動するコアの数を減少させることを含んでもよい。 The information processing device determines whether the temperature of the processor will reach the limit temperature based on the load fluctuation pattern of the processor. If the information processing device determines that the temperature will reach the limit temperature, it reduces the processing power of the processor to a second processing power higher than the first processing power. Because the temperature of the processor has not yet reached the limit temperature, the processor can be cooled by reducing the processing power of the processor to the second processing power without reducing it to the first processing power. Furthermore, because the second processing power is higher than the first processing power, the deterioration of operability is suppressed more than when the processing power is reduced to the first processing power. Here, reducing the processing power to the second processing power may include, for example, reducing the number of cores to be driven when the processor has a multi-core configuration.
本情報処理装置は、次の特徴を備えてもよい。前記供給部は、所定周波数範囲から選択した周波数のクロック信号を前記プロセッサに供給し、前記第1の処理能力に低下させることは、前記所定周波数範囲の上限を低下させることを含み、前記第2の処理能力に低下させることは、前記所定周波数範囲の周波数のうち、上限の周波数のクロック信号が供給される割合を低下させることを含む。第2の処理能力に低下さても、所定周波数範囲の上限は変更されない。すなわち、プロセッサの処理能力が第2の処理能力に低下されても、プロセッサには処理負荷に応じて所定周波数範囲の上限の周波数のクロック信号が供給され得る。そのため、本情報処理装置は、高負荷の処理が要求されても、操作性の低下が抑制される。 The information processing device may have the following features: The supply unit supplies a clock signal of a frequency selected from a predetermined frequency range to the processor, and reducing the processing power to the first processing power includes reducing the upper limit of the predetermined frequency range, and reducing the processing power to the second processing power includes reducing the proportion of the frequencies in the predetermined frequency range to which a clock signal of the upper limit frequency is supplied. Even when the processing power is reduced to the second processing power, the upper limit of the predetermined frequency range does not change. In other words, even when the processing power of the processor is reduced to the second processing power, a clock signal of the upper limit frequency of the predetermined frequency range may be supplied to the processor in accordance with the processing load. Therefore, even when high-load processing is required, the information processing device suppresses deterioration in operability.
本情報処理装置は、次の特徴を備えてもよい。前記記憶部には、プロセスを特定する情報と対応付けて、前記参照パターンが記憶されており、前記制限部は、前記プロセッサによって実行されているプロセスを特定し、前記特定したプロセスに対応する参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記第1の処理能力よりも処理能力の高い第2の処理能力に低下させる。ここで、プロセスは、アプリケーションプログラム単位であってもよいし、アプリケーションプログラム内のウィンドウ単位であってもよい。例えば、動画を再生するアプリケーションプログラムにおいて、動画を再生するウィンドウとアプリケーションプログラムの設定を行うウィンドウとでは、プロセッサへの負荷が異なると考えられる。そのため、アプリケーションプログラムではなくウィンドウに対応付けて参照パターンが記憶されることも有用である。このような特徴を備えることで、本情報処理装置は、プロセスの負荷変動の特性に応じて第2の処理能力への低下を行うことができる。 The information processing device may have the following features. The storage unit stores the reference pattern in association with information identifying a process, and the limiting unit identifies a process being executed by the processor, and when the difference between the reference pattern corresponding to the identified process and the measured load fluctuation pattern becomes equal to or less than a threshold, the processing capacity is reduced to a second processing capacity that is higher than the first processing capacity. Here, the process may be an application program unit, or may be a window unit within the application program. For example, in an application program that plays a video, the load on the processor is considered to be different between a window that plays the video and a window that sets the application program. Therefore, it is also useful to store the reference pattern in association with a window rather than an application program. By having such features, the information processing device can reduce the processing capacity to the second processing capacity according to the characteristics of the load fluctuation of the process.
本情報処理装置は、次の特徴を備えてもよい。前記制限部は、前記記憶部に負荷変動パターンが記憶されていない場合には、前記プロセッサの温度が前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを測定し、前記測定した前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを前記参照パターンとして前記記憶部に記憶させる。このような特徴を備えることで、ユーザの操作の癖や情報処理装置毎の特性(バックグラウンドで実行されるプロセス等)を反映した負荷変動パターンを記憶部に記憶させることができる。 The information processing device may have the following features. When a load fluctuation pattern is not stored in the storage unit, the limiting unit measures a load fluctuation pattern until the temperature of the processor reaches the limit temperature, and stores the measured load fluctuation pattern until the limit temperature is reached as the reference pattern in the storage unit. By providing such features, a load fluctuation pattern that reflects a user's operating habits and characteristics of each information processing device (such as processes executed in the background) can be stored in the storage unit.
以下、図面を参照して上記情報処理装置をスマートフォンに適用した実施形態についてさらに説明する。図1は、実施形態に係るスマートフォンのハードウェア構成の一例を示す図である。図1に例示されるスマートフォン100は、Central Processing Unit(CPU)101、記憶部102、サーミスタ103、ガバナー制御部104、温度制御部105、周波数制御部106及びガバナー温度制御部107を備える。スマートフォン100は、筐体内のスペースの関係上、CPU101を冷却する冷却ファンを備えていない。
Below, an embodiment in which the above-mentioned information processing device is applied to a smartphone will be further described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a smartphone according to an embodiment. The
CPU101は、マイクロプロセッサユニット(MPU)、プロセッサとも呼ばれる。
CPU101は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のCPU101がマルチコア構成を有していてもよい。CPU101が実行する処理のうち少なくとも一部は、CPU101以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit(GPU)、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われてもよい。また、CPU101が実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路(IC)、その他のデジタル回路によって実行されてもよい。また、CPU101の少なくとも一部にアナログ回路が含まれてもよい。集積回路は、Large Scale Integrated circuit(LSI)、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)を含む。PLDは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。CPU101は、プロセッサと集積回路との組み合わせであってもよい。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラユニット(MCU)、System-on-a-chip(SoC)、システムLSI、チップセットなどと呼ばれる。スマートフォン100では、記憶部102に記憶されたアプリケーションプログラムをCPU101が実行することで、周辺装置の制御が行われる。これにより、スマートフォン100は、所定の目的に合致した処理を実行することができる。
The
The
CPU101は、供給されるクロック信号の周波数に応じて、発熱量が変動する。そのため、高い周波数のクロック信号が供給される時間が長くなると、CPU101は高温になる。CPU101は、「プロセッサ」の一例である。
The amount of heat generated by the
記憶部102は、主記憶部や補助記憶部を含む。主記憶部は、CPU101から直接アクセスされる記憶部として例示される。主記憶部は、Random Access Memory(RAM)およびRead Only Memory(ROM)を含む。
The
補助記憶部は、各種のプログラムおよび各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部には、オペレーティングシステム(Operating System、OS)、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。また、補助記憶部には、スマートフォン100にインストールされたアプリケーションプログラム(図中では、「アプリ」と記載)も記憶される。
The auxiliary memory stores various programs and various data in a readable and writable manner on a recording medium. The auxiliary memory stores an operating system (OS), various programs, various tables, and the like. The auxiliary memory also stores application programs (referred to as "apps" in the figure) installed on the
補助記憶部としては、例えば、Erasable Programmable ROM(EPROM)、ソリッドステートドライブ(Solid State Drive、SSD)、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive、HDD)等を挙げることができる。記憶部102は、「記憶部」の一例である。
Examples of auxiliary memory units include erasable programmable ROM (EPROM), solid state drive (SSD), and hard disk drive (HDD).
サーミスタ103は、CPU101の温度を測定する。温度制御部105は、サーミスタ103が測定したCPU101の温度を取得する。温度制御部105は、取得した温度が予め設定された制限温度以上である場合に、CPU101に供給するクロック信号の周波数の上限をCPU101が動作可能な最大周波数より低い第1周波数に低下させる温度制限をガバナー制御部104に対して行う。
ガバナー制御部104は、周波数制御部106がCPU101に供給するクロック信号の周波数を制御する。ガバナー制御部104は、例えば、ガバナーパラメータを周波数制御部106に適用することで、周波数制御部106が供給するクロック信号の周波数を制御する。ガバナーパラメータは、例えば、CPU101の負荷率と、供給するクロック信号の周波数と、当該周波数のクロック信号の供給を維持する維持時間とを対応付けたパラメータである。ガバナーパラメータについての詳細は後述する。ガバナー制御部104は
、温度制限が行われている場合には、第1周波数を上限とした範囲で、CPU101に供給するクロック信号の周波数を決定する。ガバナー制御部104は、「制限部」の一例である。
The
周波数制御部106は、ガバナー制御部104から適用されたガバナーパラメータにしたがってクロック信号の周波数を決定し、決定した周波数のクロック信号をCPU101に供給する。CPU101は、周波数制御部106から供給されたクロック信号を基に動作する。周波数制御部106は、「供給部」の一例である。
The
ここで、ガバナー制御部104による温度制限では、CPU101に供給するクロック信号の周波数の上限が第1周波数に低下させられるため、スマートフォン100のパフォーマンスが著しく低下する虞がある。そこで、本実施形態では、ガバナー温度制御部107が、CPU101の温度が制限温度に達するか否かを判定する。ガバナー温度制御部107は、制限温度に達すると判定すると、温度制限よりも緩やかなパフォーマンス制限をCPU101に対して実行する。パフォーマンス制限は、温度制限よりも緩やかな制限であることから、CPU101のパフォーマンスが著しく低下することが抑制される。また、ガバナー温度制御部107によってパフォーマンス制限が実行されることで、CPU101の発熱量が抑制される。このようなパフォーマンス制限が行われることで、CPU101の温度が制限温度に達することが回避されたり、CPU101の温度が制限温度に達するタイミングを遅らせることができる。
Here, in the temperature restriction by the
図2は、実施形態において、パフォーマンス制限を実行する低減区間を例示する図である。図2において、縦軸はCPU101の温度を例示し、横軸は時間を例示する。ガバナー温度制御部107は、予測区間において、CPU101の温度が制限温度に達するか否かを判定する。ガバナー温度制御部107は、制限温度に達すると判定すると、CPU101に対するパフォーマンス制限を低減区間において実行する。パフォーマンス制限が行われてもCPU101の温度が制限温度に達した場合、ガバナー制御部104によって温度制限が実行される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a reduction interval in which performance restrictions are implemented in an embodiment. In FIG. 2, the vertical axis illustrates the temperature of
ガバナー温度制御部107は、CPU101が実行しているアプリケーションプログラムと、CPU101の負荷変動パターンを監視する。予測区間における判定では、ガバナー温度制御部107は、監視した負荷変動パターンを基に、後述する辞書データを参照して、CPU101の温度が制限温度に達するか否かを判定すればよい。
The governor
パフォーマンス制限としては、最大周波数のクロック信号がCPU101に供給されることを許容する一方で、最大周波数のクロック信号が供給される供給時間を短縮することが挙げられる。このような供給時間を短縮することとしては、例えば、負荷に応じてクロック信号の周波数が最大周波数に遷移しても、CPU101の負荷の低下に応じて速やかにクロック信号の周波数を低下させることを挙げることができる。このような制御は、例えば、CPU101の負荷とクロック信号の周波数とを対応付けたガバナーテーブルを用いて行われる。
Performance restrictions include allowing a maximum frequency clock signal to be supplied to
ガバナー温度制御部107は、CPU101によって実行されているアプリケーションプログラムに対応する辞書データが未だ存在しない場合、当該アプリケーションプログラムに対応する辞書データの生成を行う。ガバナー温度制御部107は、温度制御部105から温度制限を実行したことの通知を受けると、予測区間における、CPU101の負荷変動パターン及び低減ガバナーパラメータを対応付けて辞書データとして記憶する。
If dictionary data corresponding to an application program being executed by
ここで、予測区間はアプリケーション毎に異なってもよい。例えば、CPU101に対する負荷が頻繁に変動するアプリケーションプログラムについては予測区間を長めに設定
し、CPU101に対する負荷の変動が少ないアプリケーションプログラムについては予測区間を短めに設定してもよい。低減ガバナーパラメータは、温度制限よりも緩やかなパフォーマンス制限をCPU101に対して実行する際に用いるパラメータである。ガバナー温度制御部107は、例えば、温度制限を実行したことの通知を所定回数以上受けたアプリケーションについて、辞書データを記憶するようにしてもよい。ガバナー温度制御部107は、「制限部」の一例である。
Here, the prediction interval may be different for each application. For example, the prediction interval may be set longer for an application program in which the load on the
図3は、実施形態における辞書データの一例を示す図である。図3に例示される辞書データ1071は、「アプリケーション名」、「予測区間の長さ」、「特徴データ」、「ガバナーパラメータ」の各項目を含む。「アプリケーション名」には、アプリケーションプログラムの名称が格納される。「予測区間の長さ」には、アプリケーションプログラムに対応する予測区間の長さが格納される。予測区間の長さは、例えば、アプリケーションプログラム毎に温度制限に達するまでの時間から低減区間を除いた長さである。「特徴データ」には、例えば、CPU101の負荷変動パターンを示すデータが格納される。
Figure 3 is a diagram showing an example of dictionary data in an embodiment.
CPU101の負荷変動パターンを示すデータとしては、例えば、CPU101の予測発熱量と、サーミスタ103によって測定されたCPU101の温度の組の時系列の変化を挙げることができる。時系列の変化としては、例えば、予測区間を複数の小区間に区切り、小区間夫々におけるCPU101の予測発熱量と、サーミスタ103によって測定されたCPU101の温度の組を列挙したものを挙げることができる。辞書データ1071は、例えば、ガバナー温度制御部107内の記憶部に記憶される。また、辞書データ1071は、例えば、記憶部102に記憶されてもよい。辞書データ1071は、「参照パターン」の一例である。
Data indicating the load fluctuation pattern of the
予測発熱量は、例えば、CPU101に供給されるクロック信号の周波数から推定することができる。図4は、実施形態において、CPUに供給されるクロック信号の周波数と、CPUに流れる電流の関係を例示する図である。CPU101に多くの電流が流れるとCPU101の消費電力が高くなることから、図4は、CPUに供給されるクロック信号の周波数と、CPU101の消費電力の関係を例示しているということもできる。図4を参照すると、CPU101に供給するクロック信号の周波数が高くなる程、CPU101の消費電力が高くなることが理解できる。そして、CPU101は、消費電力が高くなることに応じて、発熱量が増加する。そのため、予測発熱量は、周波数分布を基に概算で算出することができる。
The predicted heat generation amount can be estimated, for example, from the frequency of the clock signal supplied to the
図5は、実施形態において、予測区間中の小区間における予測発熱量の概算に用いる予測発熱量テーブルの一例である。予測発熱量テーブル1072は、「周波数」、「重み」、「周波数分布」及び「予測発熱量」の各項目を含む。「周波数」には、小区間においてCPU101に供給されたクロック信号の周波数が列挙される。周波数の単位は、例えば、「MHz」である。図5では、小区間において、周波数100MHz、200Mhz、300Mhzのクロック信号が供給されたことが例示される。「重み」には、周波数夫々について、発熱量の概算に用いる重みを示す情報が格納される。重みを示す情報は、例えば、高い周波数ほど重みが大きくなる。「周波数分布」は、各周波数のクロック信号が供給された時間を小区間全体を1とした比率で示した情報が格納される。「予測発熱量」には、「重み」と「周波数分布」を基に算出された予測発熱量の概算値が格納される。図5の例では、周波数200MHzについて「重み」が「2」、「周波数分布」が「0.3」であることから、これらの乗算の結果、予測発熱量として「0.6」が算出される。予測区間における発熱量は、各周波数での予測発熱量の合計となるため、図5の例では、小区間における予測発熱量として「2.3」が算出される。
5 is an example of a predicted heat generation amount table used to estimate the predicted heat generation amount in a small section in a prediction interval in an embodiment. The predicted heat generation amount table 1072 includes the items of "frequency", "weight", "frequency distribution", and "predicted heat generation amount". "Frequency" lists the frequency of the clock signal supplied to the
図3に戻り、「ガバナーパラメータ」には、パフォーマンス制限を行う際に適用する低
減ガバナーパラメータを示す情報が格納される。図6から図8は、実施形態におけるガバナーパラメータを例示する図である。図6は、温度制限及びパフォーマンス制限のいずれもが行われていない状態に適用されるガバナーパラメータを例示する。図7及び図8は、パフォーマンス制限に用いられる低減ガバナーパラメータを例示する。図6から図8に例示されるガバナーパラメータ及び低減ガバナーパラメータは、「周波数」、「目標負荷率」及び「維持時間」の各項目を対応付けるテーブルとして例示される。「周波数」には、周波数制御部106がCPU101に供給するクロック信号の周波数(MHz)が格納される。「目標負荷率」には、CPU101の負荷率(%)に近くなるように周波数が決められる値が格納される。「維持時間」には、変更された周波数のクロック信号が継続して供給される最低時間(ms)が格納される。
Returning to FIG. 3, the "Governor Parameter" stores information indicating a reduced governor parameter applied when performance restriction is performed. FIGS. 6 to 8 are diagrams illustrating governor parameters in the embodiment. FIG. 6 illustrates a governor parameter applied when neither temperature restriction nor performance restriction is performed. FIGS. 7 and 8 illustrate a reduced governor parameter used for performance restriction. The governor parameters and reduced governor parameters illustrated in FIGS. 6 to 8 are illustrated as a table that associates the items of "frequency,""target load factor," and "maintenance time." The "frequency" stores the frequency (MHz) of the clock signal supplied to the
例えば、図6に例示するガバナーパラメータ1073では、CPU101に供給されているクロック信号の周波数が100MHzであるときにCPU101の負荷率が40%を超えると、CPU101に供給されるクロック信号の周波数は200MHzに変更される。ガバナーパラメータ1073の例では、例えば、クロック信号の周波数が「300MHz」に変更されると、200ms継続して周波数300MHzのクロック信号がCPU101に供給される。200msを経過すると、CPU101に供給されるクロック信号の周波数は、ガバナーパラメータ1073において1段階低い周波数である「200MHz」に変更される。
For example, in the
図7に例示される低減ガバナーパラメータ1074は、ガバナーパラメータ1073と比較して、周波数200MHz以上における目標負荷率が高く設定されているとともに、周波数300MHz以上における維持時間が短く設定される。そのため、低減ガバナーパラメータ1074は、高い周波数に遷移しにくくなるとともに、低い周波数に遷移しやすいガバナーパラメータとなっている。
The reduced
図8に例示される低減ガバナーパラメータ1075は、低減ガバナーパラメータ1074よりも更に、高い周波数に遷移しにくくなるとともに、低い周波数に遷移しやすいガバナーパラメータとなっている。ここで、いずれの低減ガバナーパラメータも、周波数制御部106が供給する周波数の上限を低下させるものではないため、周波数制御部106は、CPU101の負荷に応じて、CPU101の動作可能な最大周波数のクロック信号をCPU101に供給することができる。低減ガバナーパラメータ1074、1075は、CPU101に供給するクロック信号の周波数変動頻度パターンが異なるガバナーパラメータということができる。
The
ガバナーパラメータ及び低減ガバナーパラメータにおける高い周波数への遷移の容易さは、目標負荷率によって制御可能である。目標負荷率を高くすることで、高い周波数へ遷移しにくくなる。一方で、目標負荷率を低くすることで、高い周波数遷移しやすくなる。また、低減ガバナーパラメータにおける低い周波数への遷移の容易さは、維持時間によって制御可能である。維持時間を長くすることで、低い周波数へ遷移しにくくなる。また、維持時間を短くすることで、低い周波数へ遷移しやすくなる。 The ease of transitioning to a higher frequency in the governor parameters and reduced governor parameters can be controlled by the target load rate. Increasing the target load rate makes it more difficult to transition to a higher frequency. On the other hand, lowering the target load rate makes it easier to transition to a higher frequency. Also, the ease of transitioning to a lower frequency in the reduced governor parameters can be controlled by the maintenance time. Increasing the maintenance time makes it more difficult to transition to a lower frequency. On the other hand, shortening the maintenance time makes it easier to transition to a lower frequency.
図9は、実施形態における、CPUの温度が制限温度に達するか否かの判定を模式的に示す図である。図9において、縦軸は特徴データを例示し、横軸は時間を例示する。ここでは、特徴データとして、予測発熱量を採用する。ガバナー温度制御部107は、予測区間を区切った小区間ごとに、CPU101に供給されたクロック信号の周波数を基に算出した予測発熱量と、辞書データ1071の予測発熱量との差の絶対値を算出する。ガバナー温度制御部107は、小区間夫々で算出した差の絶対値を合算した非類似度を算出する。非類似度は、値が大きいほど、実測データと辞書データ1071との乖離が大きいことを示す。すなわち、ガバナー温度制御部107は、非類似度が大きいほど、CPU101
の温度が制限温度に達する可能性は低いと判定する。換言すれば、非類似度の大きさは、CPU101が温度制限に達する確率の低さを示すということもできる。本実施形態では、辞書データ1071には特徴データとして予測発熱量とともにサーミスタ103によって測定された温度が格納される。そこで、ガバナー温度制御部107は、CPU101の温度についても、予測発熱量と同様に、サーミスタ103が実測したCPU101の温度と、辞書データ1071に格納された温度の非類似度を算出する。ガバナー温度制御部107は、予測発熱量及び温度の少なくとも一方の非類似度が閾値以下である場合に、CPU101の温度が制限温度に達すると判定してもよい。また、ガバナー温度制御部107は、予測発熱量の非類似度及び温度の非類似度のいずれもが閾値以下である場合に、CPU101の温度が制限温度に達すると判定してもよい。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic diagram of a determination as to whether or not the temperature of the CPU reaches the limit temperature in an embodiment. In FIG. 9, the vertical axis illustrates an example of feature data, and the horizontal axis illustrates an example of time. Here, a predicted heat generation amount is adopted as the feature data. For each small section that divides the prediction interval, the governor
The governor
<スマートフォン100の処理フロー>
図10は、実施形態に係るスマートフォンの処理フローの一例を示す図である。図10に例示される処理は、スマートフォン100が起動している間、繰り返し実行される。以下、図10を参照して、スマートフォン100の処理フローの一例について説明する。
<Processing flow of the
Fig. 10 is a diagram showing an example of a processing flow of the smartphone according to the embodiment. The processing illustrated in Fig. 10 is repeatedly executed while the
J1では、ガバナー温度制御部107は、CPU101で実行されているアプリケーションプログラムの名称を取得する。J2では、ガバナー温度制御部107は、J1で取得したアプリケーションプログラムの名称に対応した辞書データ1071が生成されているか否かを判定する。辞書データ1071が生成されている場合(J2でYES)、処理はJ3に進められる。辞書データ1071が生成されていない場合(J2でNO)、処理はJ5に進められる。
At J1, the governor
J3では、ガバナー温度制御部107は、CPU101の実測のデータと、辞書データ1071とを基に、CPU101の温度が制限温度に達するか否かを判定する。制限温度に達すると判定した場合(J3でYES)、処理はJ4に進められる。制限温度に達しないと判定した場合(J3でNO)、処理は終了する。
In J3, the governor
J4では、ガバナー温度制御部107は、CPU101に対するパフォーマンス制限を行う。パフォーマンス制限の詳細は、図12を参照して説明する。
In J4, the governor
J5では、ガバナー温度制御部107は、辞書データ1071を生成する。辞書データ1071を生成する処理の詳細は、図11を参照して説明する。
In J5, the governor
<辞書データ1071の生成処理>
図11は、実施形態における辞書データの生成処理の処理フローの一例を示す図である。図11に例示する処理は、例えば、図10のJ5において実行される。以下、図11を参照して、辞書データ1071の生成処理の処理フローの一例について説明する。
<Generation process of
Fig. 11 is a diagram showing an example of a process flow of dictionary data generation processing in an embodiment. The process illustrated in Fig. 11 is executed, for example, in J5 in Fig. 10. Hereinafter, an example of a process flow of
J51では、ガバナー温度制御部107は、CPU101の負荷変動パターンを監視する。J52では、ガバナー温度制御部107は、ガバナー制御部104によって温度制限が実行されたか否かを判定する。実行された場合(J52でYES)、処理はJ53に進められる。実行されていない場合(J52でNO)、処理はJ51に進められる。
In J51, the governor
J53では、ガバナー温度制御部107は、温度制限が実行されるまでの予測区間に相当する期間における負荷変動パターンを保存する。負荷変動パターンの保存では、予測区間に相当する期間を小区間に分割し、分割した小区間夫々における負荷変動パターンを示す特徴データを保存すればよい。負荷変動パターンを保存する領域は、ガバナー温度制御部107内の記憶部であってもよいし、記憶部102であってもよい。
In J53, the governor
J54では、ガバナー温度制御部107は、J53における負荷変動パターンの保存を閾値回数以上行ったか否かを判定する。換言すれば、ガバナー温度制御部107は、閾値個数以上の負荷変動パターンが保存されているか否かを判定する。保存された回数が閾値回数以上である場合(J54でYES)、処理はJ55に進められる。保存された回数が閾値未満である場合(J54でNO)、処理はJ51に進められる。
In J54, the governor
J55では、ガバナー温度制御部107は、辞書データ1071に格納する特徴データを決定する。ガバナー温度制御部107は、小区間夫々について、閾値回数保存された特徴データの平均値を算出する。ガバナー温度制御部107は、算出した平均値を当該小区間における特徴データとして決定する。
In J55, the governor
J56では、ガバナー温度制御部107は、予測区間における負荷変動パターンの特徴に基づいて、適用する低減ガバナーパラメータを決定する。ガバナー温度制御部107は、例えば、予測区間においてCPU101の負荷率の上下が長い周期で繰り返される場合、高い周波数に遷移しにくく、かつ、高い周波数から低い周波数に遷移しやすい低減ガバナーパラメータを採用すればよい。ガバナー温度制御部107は、例えば、予測区間においてCPU101の負荷率の上下が短い周期で繰り返される場合、高い周波数に遷移しやすく、かつ、高い周波数から低い周波数に遷移しやすい低減ガバナーパラメータを採用すればよい。ここで、周期の長短は、適宜決定した閾値を基に判定されればよい。
In J56, the governor
J57では、ガバナー温度制御部107は、J55で決定した特徴データと、J56で決定した低減ガバナーパラメータとを、図10のJ1で取得したアプリケーションプログラムの名称と対応付けて、辞書データ1071を生成する。
In J57, the governor
<パフォーマンス制限の処理フロー>
図12は、実施形態におけるパフォーマンス制限の処理フローの一例を示す図である。図12に例示する処理は、例えば、図10のJ3及びJ4において実行される。以下、図12を参照して、パフォーマンス制限の処理フローの一例について説明する。
<Performance limit processing flow>
Fig. 12 is a diagram illustrating an example of a processing flow of performance restriction in the embodiment. The processing illustrated in Fig. 12 is executed, for example, at J3 and J4 in Fig. 10. Hereinafter, an example of the processing flow of performance restriction will be described with reference to Fig. 12.
J31では、ガバナー温度制御部107は、実測したCPU101の負荷変動パターンと、辞書データ1071に格納された特徴データとの非類似度を算出する。J32では、ガバナー温度制御部107は、J31で算出した非類似度が閾値以下であるか否かを判定する。閾値以下である場合(J32でYES)、処理はJ41に進められる。閾値より大きい場合(J32でNO)、処理は終了される。J31及びJ32の処理は、図10のJ3において実行される処理の一例である。
In J31, the governor
J41では、ガバナー温度制御部107は、辞書データ1071において、図10のJ1で取得したアプリケーションプログラムの名称に対応付けられた低減ガバナーパラメータの適用をガバナー制御部104に指示する。ガバナー制御部104は、指示された低減ガバナーパラメータを周波数制御部106に適用する。低減ガバナーパラメータを周波数制御部106に適用することは、「第2の処理能力に低下させる」ことの一例である。
In J41, the governor
<実施形態の作用効果>
実施形態では、周波数制御部106からCPU101に供給するクロック信号の周波数の上限を第1周波数に低下させる温度制限を行う前に、予測区間において温度制限が発生するか否かを判定する。そして、温度制限が発生すると判定した場合に、温度制限よりも緩やかな制限であるパフォーマンス制限が行われる。パフォーマンス制限では、周波数制御部106からCPU101に供給するクロック信号の周波数の上限の低下は行われない。そのため、パフォーマンス制限が行われた状態であっても、高負荷の処理が実行される際には、CPU101には最大周波数のクロック信号が供給され得る。そのため、本実施
形態によれば、スマートフォン100の操作性の低下が抑制される。
<Effects of the embodiment>
In the embodiment, before implementing a temperature restriction that reduces the upper limit of the frequency of the clock signal supplied from the
本実施形態では、スマートフォン100は、低減区間においてパフォーマンス制限を実行することで、CPU101の発熱量を抑制する。図13は、パフォーマンス制限の実施の有無によるCPUの温度の変化を例示する図である。図13では、縦軸がCPU101の温度を例示し、横軸が時間を例示する。実線のグラフが、低減区間においてパフォーマンス制限を実行した場合におけるCPU101の温度の推移を例示する。点線のグラフが、パフォーマンス制限を実行しない場合におけるCPU101の温度の推移を例示する。図13を参照すると理解できるように、パフォーマンス制限を実行することで低減区間におけるCPU101の温度の上昇が抑制される。その結果、スマートフォン100は、温度制限が発生する頻度を低下させることができる。すなわち、スマートフォン100は、温度制限によって操作性が低下する頻度を抑えることができる。
In this embodiment, the
実施形態では、スマートフォン100は、CPU101が温度制限に達する確率を非類似度として数値化する。スマートフォン100は、この数値から周波数制御部106に適用するガバナーパラメータを変更すると判定した場合、辞書データ1071にしたがって低減ガバナーパラメータを選択する。ここで、辞書データ1071には、クロック信号の周波数変動頻度パターンやクロック信号の周波数変動幅を基に好適なガバナーパラメータが選択される。そして、選択された低減ガバナーパラメータが、アプリケーションプログラムの名称と対応付けて登録される。換言すれば、辞書データ1071においては、クロック信号の周波数変動頻度パターンとクロック信号の周波数変動幅の組み合わせがアプリケーションプログラムの名称によって示されるということができる。そのため、スマートフォン100は、辞書データ1071にしたがうことで、クロック信号の周波数変動頻度パターンとクロック信号の周波数変動幅とを基に、好適な低減ガバナーパラメータを選択することができる。また、スマートフォン100は、このように低減ガバナーパラメータを選択することで、低減ガバナーパラメータの選択にかかる計算量を削減することができる。ひいては、スマートフォン100は、CPU101の温度変化に対する低減ガバナーパラメータの適用の追従性を高めることができる。
In the embodiment, the
なお、実施形態における辞書データ1071では、アプリケーションプログラムと対応付けて低減ガバナーパラメータが記憶されたが、辞書データ1071はこのような構成に限定されない。辞書データ1071は、例えば、クロック信号の周波数変動頻度パターンとクロック信号の周波数変動幅との組み合わせに対して、低減ガバナーパラメータを対応付けるものであってもよい。また、実施形態において、辞書データ1071における「予測区間の長さ」はアプリケーションプログラム毎に設定されたが、「予測区間の長さ」は、予め決定した一定値であってもよい。
In the embodiment, the
実施形態では、アプリケーションプログラムの負荷変動パターンを辞書データ1071として保存し、辞書データ1071を参照して温度制限が発生するか否かが判定される。そのため、本実施形態によれば、スマートフォン100は、インストールされた複数のアプリケーションプログラム夫々の特性に応じて、温度制限が発生するか否かの判定を行うことができる。
In the embodiment, the load fluctuation pattern of the application program is stored as
<変形例>
以上説明した実施形態では、辞書データ1071に格納する特徴データとして、予測発熱量と温度とが採用された。しかしながら、特徴データは他のデータであってもよい。例えば、CPU101の発熱量は、上記の通り、供給するクロック信号の周波数に応じて変動する。そこで、特徴データとして、CPU101に供給するクロック信号の周波数が採用されてもよい。
<Modification>
In the embodiment described above, the predicted heat generation amount and temperature are used as the feature data stored in the
以上説明した実施形態では、CPU101に供給するクロック信号の周波数を制御することで、CPU101の冷却が行われる。しかしながら、CPU101の冷却はこのような方法に限定されず、例えば、CPU101がマルチコア構成である場合において、駆動するコアの数を減少させてもよい。
In the embodiment described above, the
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。 The embodiments and variations disclosed above can be combined with each other.
100:スマートフォン
101:CPU
102:記憶部
103:サーミスタ
104:ガバナー制御部
105:温度制御部
106:周波数制御部
107:ガバナー温度制御部
1071:辞書データ
1072:予測発熱量テーブル
1073:ガバナーパラメータ
1074、1075:低減ガバナーパラメータ
100: Smartphone 101: CPU
102: Memory unit 103: Thermistor 104: Governor control unit 105: Temperature control unit 106: Frequency control unit 107: Governor temperature control unit 1071: Dictionary data 1072: Predicted heat generation amount table 1073:
Claims (4)
クロック信号を前記プロセッサに供給する供給部と、
前記プロセッサの温度が制限温度に達すると、前記プロセッサの処理能力を第1の処理能力に低下させる制限部と、を備え、
前記制限部は、
前記プロセッサの負荷変動パターンを測定し、
記憶部に予め記憶した前記制限温度に達するまでの前記プロセッサの負荷変動パターンを示す参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記プロセッサの処理能力を前記第1の処理能力に低下させる前に、前記第1の処理能力よりも処理能力の高い第2の処理能力に前記プロセッサの処理能力を低下させる、
情報処理装置。 A processor;
a supply unit for supplying a clock signal to the processor;
a limiting unit that reduces a processing capability of the processor to a first processing capability when the temperature of the processor reaches a limit temperature;
The limiting portion is
measuring a load variation pattern of the processor;
when a difference between a reference pattern indicating a load fluctuation pattern of the processor until the limit temperature is reached, which is stored in advance in a storage unit, and the measured load fluctuation pattern becomes equal to or smaller than a threshold value, the processing capability of the processor is reduced to a second processing capability higher than the first processing capability before reducing the processing capability of the processor to the first processing capability;
Information processing device.
前記第1の処理能力に低下させることは、前記プロセッサに供給するクロック信号の周波数を、前記所定周波数範囲の上限の周波数より低く設定された第1の周波数以下に制限することを含み、
前記第2の処理能力に低下させることは、前記所定周波数範囲の周波数のうち、前記上限の周波数のクロック信号が供給される割合を低下させることを含む、
請求項1に記載の情報処理装置。 the supply unit supplies a clock signal having a frequency selected from a predetermined frequency range to the processor;
reducing the processing capability to the first processing capability includes limiting a frequency of a clock signal supplied to the processor to a first frequency or less that is set lower than an upper limit frequency of the predetermined frequency range;
The step of reducing the processing capability to the second processing capability includes reducing a ratio of a clock signal having the upper limit frequency of the predetermined frequency range to be supplied.
The information processing device according to claim 1 .
前記制限部は、
前記プロセッサによって実行されているプロセスを特定し、
前記特定したプロセスに対応する参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記プロセッサの処理能力を前記第1の処理能力に低下させる前に前記第2の処理能力に低下させる、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 the storage unit stores the reference pattern in association with information for identifying a process;
The limiting portion is
Identifying a process being executed by said processor;
when a difference between a reference pattern corresponding to the identified process and the measured load fluctuation pattern becomes equal to or smaller than a threshold, reducing the processing power of the processor to the second processing power before reducing the processing power to the first processing power .
3. The information processing device according to claim 1 or 2.
前記記憶部に負荷変動パターンが記憶されていない場合には、前記プロセッサの温度が前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを測定し、
前記測定した前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを前記参照パターンとして前記記憶部に記憶させる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The limiting portion is
If the load change pattern is not stored in the storage unit, the load change pattern is measured until the temperature of the processor reaches the limit temperature;
The load change pattern measured until the limit temperature is reached is stored in the storage unit as the reference pattern.
The information processing device according to claim 1 .
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