片上系统及其操作方法与流程

本发明构思涉及片上系统(system on chip，soc)及片上系统的操作方法。

背景技术：

1、已知操作系统(operating system，os)的处理器使用包括动态频率缩放(dynamicfrequency scaling，dfs)技术或动态电压和频率缩放(dynamic voltage and frequencyscaling，dvfs)技术的各种性能控制技术，以满足用于执行应用的性能需求和低功率需求两者。

2、具体地，已知的os使用动态性能控制技术，该动态性能控制技术通过收集关于处理器的当前工作状态的信息并预测未来处理器的工作状态来预测并控制性能。

3、然而，关于处理器的工作状态的信息即是关于硬件因素的信息，并且基于其的预测性能信息不能反映诸如应用的函数等的软件因素的性能，因此预测性能的错误范围会增加，并且根据情形进行立即控制较为困难，导致不必要的功率/能量消耗以及低效处理。

技术实现思路

1、本发明构思提供片上系统以及片上系统的操作方法，该片上系统可以通过以函数为单位预测性能来执行节能性能控制。

2、本发明构思不限于上述技术目的，并且本领域的技术人员根据以下描述可以清楚地理解未被描述的其他技术目的。

3、根据本发明构思的示例实施例，一种片上系统包括：处理器、性能预测模块和性能管理模块。所述处理器被配置为通过使用共享库执行应用，所述应用由操作系统支持；所述性能预测模块被配置为在包括在所述共享库中的函数被执行时生成用于由所述处理器执行函数的所述处理器的控制信息以及在根据所述控制信息的控制期间预测的所述处理器的预测性能信息，所述控制信息从历史表参照与所述函数相对应的历史；所述性能管理模块被配置为基于所述控制信息生成用于所述处理器的性能控制的控制信号，其中，所述历史是通过提前执行所述函数至少一次所测量的所述处理器的性能信息的累积。

4、根据本发明构思的另一示例实施例，一种片上系统的操作方法包括：通过使用共享库执行应用，所述应用由操作系统支持；当包括在所述共享库中的函数被执行时，生成处理器执行函数的控制信息以及在根据所述控制信息的控制期间预测的所述处理器的预测性能信息，所述控制信息从历史表参照与所述函数相对应的历史；以及基于所述控制信息生成用于所述处理器的性能控制的控制信号，其中，所述历史是通过提前执行所述函数至少一次所测量的所述处理器的性能信息的累积。

5、根据本发明构思的另一示例实施例，一种片上系统的操作方法包括：执行由操作系统支持的应用；识别与用于执行所述应用的函数相对应的历史是否存在于历史表中；当与所述函数相对应的所述历史存在于所述历史表中时，生成处理器执行所述函数的控制信息以及在根据所述控制信息的控制期间预测的所述处理器的预测性能信息，所述控制信息在所述函数被执行时参照与所述函数相对应的历史；以及基于所述预测性能信息生成用于所述处理器的性能控制的控制信号，其中，所述历史是通过提前执行所述函数至少一次所测量的所述处理器的性能信息的累积。

技术特征：

1.一种片上系统，所述片上系统包括：

2.根据权利要求1所述的片上系统，其中，所述预测性能信息包括以下至少一者：预测的所述处理器的功耗信息、预测的关于将在所述处理器中提供的工作电压和工作频率的信息、预测的所述处理器的温度信息、预测的所述处理器的节流信息和关于估计的测量时段的信息。

3.根据权利要求1所述的片上系统，所述片上系统还包括性能测量模块，所述性能测量模块被配置为通过测量当所述函数被执行时所述处理器的性能，来获取所述处理器的实际性能信息。

4.根据权利要求3所述的片上系统，其中，所述实际性能信息包括以下至少一者：当所述函数被执行时向所述处理器施加的工作电压和工作频率的实际信息、所述处理器的内部状态监测信息、所述处理器的温度信息、实际节流信息、关于有源时钟门控的设置信息和执行模块的利用率信息。

5.根据权利要求3所述的片上系统，其中，所述性能预测模块基于将所述预测性能信息与所述函数被执行时的所述实际性能信息相比较的结果，来确定所述预测性能信息的可靠性；识别所述预测性能信息的可靠性是否小于阈值；以及响应于所述预测性能信息的可靠性小于所述阈值，基于所述实际性能信息来更新所述历史。

6.根据权利要求5所述的片上系统，其中，所述性能预测模块将更新后的历史链接到所述函数的起始地址并将所述更新后的历史存储在所述历史表中。

7.根据权利要求1所述的片上系统，其中，所述性能预测模块和所述性能管理模块是利用由所述处理器执行的所述操作系统来操作的。

8.一种片上系统的操作方法，所述操作方法包括：

9.根据权利要求8所述的操作方法，其中，所述预测性能信息包括以下至少一者：预测的所述处理器的功耗信息、预测的关于将在所述处理器中提供的工作电压和工作频率的信息、预测的所述处理器的温度信息、预测的所述处理器的节流信息和关于估计的测量时段的信息。

10.根据权利要求8所述的操作方法，所述操作方法还包括：

11.根据权利要求10所述的操作方法，其中，所述实际性能信息包括以下至少一者：关于当所述函数被执行时向所述处理器施加的工作电压和工作频率的实际信息、所述处理器的内部状态监测信息、所述处理器的温度信息、实际节流信息、关于有源时钟门控的设置信息和执行模块的利用率信息。

12.根据权利要求10所述的操作方法，所述操作方法还包括：

13.根据权利要求12所述的操作方法，所述操作方法还包括将更新后的历史链接到所述函数的起始地址并将所述更新后的历史存储在所述历史表中。

14.根据权利要求8所述的操作方法，所述操作方法还包括基于从所述处理器接收的所述函数的调用信息或返回信息，识别所述函数是否被包括在所述共享库中。

15.一种片上系统的操作方法，所述操作方法包括：

16.根据权利要求15所述的操作方法，其中，所述预测性能信息包括以下至少一者：预测的所述处理器的功耗信息、预测的关于将在所述处理器中提供的工作电压和工作频率的信息、预测的所述处理器的温度信息、预测的所述处理器的节流信息和关于估计的测量时段的信息。

17.根据权利要求15所述的操作方法，所述操作方法还包括：

18.根据权利要求17所述的操作方法，其中，所述实际性能信息包括以下至少一者：关于当所述函数被执行时向所述处理器施加的工作电压和工作频率的实际信息、所述处理器的内部状态监测信息、所述处理器的温度信息、实际节流信息、关于有源时钟门控的设置信息和执行模块的利用率信息。

19.根据权利要求17所述的操作方法，所述操作方法还包括：

20.根据权利要求19所述的操作方法，所述操作方法还包括：将更新后的历史链接到所述函数的起始地址并将所述更新后的历史存储在所述历史表中。

技术总结
提供了一种片上系统及其操作方法。该片上系统包括处理器、性能预测模块和性能管理模块。处理器被配置为通过使用共享库执行应用，应用由操作系统支持；性能预测模块被配置为当包括在共享库中的函数被执行时生成用于由处理器执行函数的处理器的控制信息以及在根据所述控制信息的控制期间预测的处理器的预测性能信息,所述控制信息从历史表参照与所述函数相对应的历史；性能管理模块被配置为基于控制信息生成用于处理器的性能控制的控制信号，其中，历史是通过提前执行函数至少一次所测量的处理器的性能信息的累积。

技术研发人员：金纹庆
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18