一種終端功耗控制方法及裝置的製作方法

2023-07-06 03:22:21 1

專利名稱：一種終端功耗控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動終端技術領域，特別是涉及一種終端功耗控制方法及裝置。
背景技術：
近些年來，手機、PDA (個人數字助理)等嵌入式終端已經融入人們的 日常生活中。隨著終端的功能日益強大，終端的功耗需求也越來越高；另一 方面，用戶對終端的可攜式需求又使得終端的能量供給受到限制。嵌入式設 備低功耗設計的目標，就是在滿足用戶對性能需求的前提下，儘可能降低設 備的功耗，以解決高性能與有限的電池能量之間的矛盾。
DPM ( Dynamic Power Manager,動態功耗管理)是一種能夠有效降低i殳 備功摔毛的方法，DPM的其中 一種方式是DVFS( Dynamic Voltage and Frequency Scaling,動態電壓頻率調整)，即根據當前的系統負荷狀態來調整運行頻率和 電壓，當系統負荷較低時，可以採用較低的運行頻率和電壓，以達到節省功 耗的目的。
其中，動態頻率調整的具體實現方法是，預先定義若干種Profile (配置 信息)，每一種Profile分別對應不同的CPU ( Central Processing Unit,中央處 理單元)頻率和總線頻率，例如，某個Profile的所包含信息為240/120,則表 示在選擇該Profile後，CPU將運行在240MHz,總線運行在120MHz。
在現有技術中，是根據CPU的負載來判斷系統負荷，並進一步才艮據CPU 的負載選擇相應的Profile,圖1所示為一種根據CPU負載選擇Profile的示意 圖具體含義如下
當CPU負載在0-30%時，對應選擇的Profile A為60/15,(即CPU工作 頻率為60Mhz、總線工作頻率為40MHz,後面描述類似)；
當CPU負載在30%-50%時，對應選擇的Profile B為120/40;
當CPU負載在50%-70%時，對應選擇的Profile C為180/60;當CPU負載在70%-100%時，對應選擇的Profile D為266/133。 在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題 上述方案中，根據CPU的負載來設置CPU的工作頻率，並且總線的工作 頻率隨著CPU工作頻率同方向升高或降低。而終端所要執行的具體業務對 CPU和總線的要求並不是完全一致的，例如，對於計算密集型業務，要求更 高的CPU工作頻率，對總線頻率要求不高；而對於控制密集型業務，則要求 更高的總線頻率，並且不需要CPU進行太多運算。可見，僅根據CPU的負載， 不能客觀地反映整個系統的狀態，因此根據CPU的負載來選擇Profile,其對 應的總線頻率可能與應用業務需求不一致，如果所選擇的Profile總線頻率偏 高，會導致不必要的功耗增加。

發明內容
有鑑於此，本發明實施例提供了一種終端功耗控制方法及裝置，實現功 耗的優化控制，降低終端的整體功耗，技術方案如下 一種終端功耗控制方法，包括 獲^U冬端的處理單元負載和總線負載；
根據處理單元負載和總線負載，設置終端的處理單元工作頻率和總線工 作頻率。
一種終端功耗控制裝置，包括
負載獲取單元，用於獲取終端的處理單元負載和總線負載； 頻率設置單元，用於根據所述負載獲取單元獲取的處理單元負載和總線 負載，設置終端的處理單元的工作頻率和總線工作頻率。
與現有技術的僅根據CPU負載調整CPU與總線的頻率相比，以上技術方 案中，終端根據處理單元(包括CPU、 DSP等)的負載和總線負載綜合確定 整個系統的有效負載，並進一步調整處理單元與總線的頻率，使得終端的處 理單元和總線都能夠運行在與當前執行的應用業務相匹配的頻率上，在保證 業務正常運行的基礎上，實現了終端功耗的優化控制，降低了終端的整體功 耗。


圖1為現有技術中根據CPU負載選擇Profile的示意圖2為實現本發明方法具體實施例一的流程圖3為本發明方法具體實施例二的負載區間劃分示意圖4為本發明方法具體實施例二的負載區間劃分的另一種示意圖5為本發明實施例三的終端功耗控制裝置的結構示意圖6為本發明實施例三的終端功耗控制裝置的另一種結構示意圖。
具體實施例方式
首先對本發明實施例的終端功耗控制方法進行說明，包括獲取終端的處理單元的負載和總線負載；
根據處理單元負載和總線負載，設置終端的處理單元工作頻率和總線工作頻率。
本發明實施例綜合考慮當前的處理單元負載和總線負載，並根據處理單元和總線負載的情況，設置最優的處理單元工作頻率和總線工作頻率，以實現功耗的優化控制。其中，上述的處理單元，可以包括中央處理單元CPU、數位訊號處理器DSP或其他類型的處理單元。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
實施例一
圖2所示為本發明實施例終端功4毛控制方法的流程圖，包括以下步驟S101,獲取處理單元的負載和總線負載；
本實施例中，將處理單元以CPU為例進行i兌明。 一般來說，CPU負載和總線負載都是以百分比形式表現的。獲取CPU負載的和總線負載可以採用如下的方法
獲取CPU負載的方法
設定一個低優先級的任務A,統計在單位時間T2內，系統進入任務A的時間Tidle ,貝'J
77 2 — 77丄 二 -100 %通過計算Lcpu的一段時間的統計值，就能夠得到當前的CPU負載。
總線的負載方法是統計在單位時間Tl內，總線所發起的讀寫操作所佔據的時間T1ad，則，
k 二t"oo %
通過計算Lbus的一段時間的統計值，就能夠得到當前總線負載。
需要說明的是，實施例的各步驟中，是以CPU為例進行說明，事實上，所述處理單元，可以包括CPU、 DSP或其他類型的處理器；如果終端採用的是多總線的架構，則所獲取的總線負載也可以是幾條總線負載的加權平均值,-或者是某一條特定總線的負載(可以理解為其他總線的權重為0)。此外，本領域技術人員還可以採用其他方式獲取CPU及總線負載，本發明實施例對此不加以限制。
S102,根據CPU負載，設置CPU工作頻率；
CPU負載的變化區間在0-100%,可以理解的是，所^沒置的CPU工作頻率，應該隨CPU負載同方向變化。例如，當CPU處於高負載狀態時，說明終端當前所處理的應用業務需要CPU進行大量的計算處理，此時應將CPU設置為最高的工作頻率以保證當前應用業務的處理效率；而當CPU處於低負載狀態時，說明終端當前所處理的應用業務對CPU要求不高，此時CPU僅以較低的工作頻率即可保證應用業務的正常執行，同時，降低CPU頻率也會直接降低終端的整體功率消耗。
具體來講，我們可以將CPU負載的變化區間0-100%,劃分為若干個子區間，並為每一個子區間定義一個CPU的工作頻率值。假i殳CPU的最高工作頻率為200Mhz，那麼我們可以定義
當CPU負載在0-30%時，設置CPU的工作頻率為lOOMhz;
當CPU負載在30%-60%時，設置CPU的工作頻率為166Mhz;
當CPU負載在60%-100%時，設置CPU的工作頻率為200Mhz。
可見，上述方案中，將CPU負載的變化區間具體劃分成了 3個子區間，其中30%和60%為區間的臨界點，根據S101中所獲取的CPU負載，判斷該負載值所處的區間，進一步就可以選擇與該區間相應的工作頻率值。S103，根據總線負載，設置總線的工作頻率。
終端所要執行的具體業務對CPU和總線的要求並不是完全一致的，例如，對於計算密集型業務，要求更高的CPU工作頻率，對總線頻率要求不高；而對於控制密集型業務，則要求更高的總線頻率，但是不需要CPU進行太多運算。為了保證終端的總線也能夠運行在適當的頻率，在本發明實施例中，除了根據CPU負載，設置CPU工作頻率之外，進一步還要根據總線負載，設置總線的工作頻率。
與S102中所述類似，我們可以將總線負載的變化區間0-100%,劃分為若干個子區間，並為每一個子區間定義一個總線的工作頻率值。具體來講，CPU頻率與總線頻率會運行在一種或幾種特定的比值關係下，我們稱該比值為CPU與總線的分頻比(為描述方i"更，以下簡稱分頻比)。例如在某時刻，CPU的工作頻率為200Mhz,總線的工作頻率為100Mhz,則此時的CPU與總線的分頻比為1:2。分頻在硬體上可以以分配器來實現， 一般在終端的電路設計中，都會包括多種分頻器以實現不同的分頻比設置，因此，在已經確定CPU工作頻率的前提下，我們可以通過改變分頻比來實現對總線工作頻率的設置。
例如，終端支持1:2、 1:3和1:4三種分頻，這樣，我們就可以將總線負載的變化區間0-100%,劃分為若干個子區間，並為每一個子區間定義一個分頻比
當總線負載在0-30%時，設置分頻比為1:4;當總線負載在30%-60%時，設置分頻比為1:3;當總線負載在60%-100%時，i殳置分頻比為1:2。
假設當前CPU的工作頻率為200Mhz,則在上述三個區間範圍內，按照相應的分頻比設置，就可以分別將總線頻率設置在50Mhz、 66Mhz和100Mhz上。
上述的步驟S101-S103，可以是周期性執行，以保證終端能夠根據當前的應用業務運行狀況，動態設置CPU與總線的運行頻率，使得CPU和總線都能夠運行在與當前執行的應用業務相匹配的頻率上，在保證業務正常運行的基礎上，實現了終端功耗的優化控制，降低了終端的整體功耗。實施例二
在實際應用中，我們可以預先定義一系列的Profile (配置信息)，每個Profile中都包含一種具體的CPU頻率值設定值，和分頻比設定值，並且對應一個CPU負載及總線負載的子區間。當終端的CPU負載及總線負載變化至某個子區間時，通過加載這個子區間所對應Profile,就可以直接將CPU工作頻率和總線工作頻率設置完成。
參見圖3所示，圖3的橫坐標表示CPU的負載變化，被劃分為3個子區間[O，al]、 [al,a2]、 [a2, 100°/。]，我們為每個子區間確定一種CPU頻率設定
值；
圖3的縱坐標表示總線的負載變化，被劃分為3個子區間:
、 [bl, b2]、[b2， 100%],我們為每個子區間確定一種分頻比的設定值；
這樣，通過排列組合，我們總共能夠得到3x3=9個子區間，進而可以確定了 9種Profile,即圖中所示的Profile A - Profile I。當終端的CPU負載及總線負載變化至某個子區間時，只需加載對應Profile,根據該Profile中所包含的設定值，就可以完成對CPU工作頻率和總線工作頻率的設置。例如
當CPU負載為[O，al],總線負載為
時，加載ProfileA;
當CPU負載為[al，a2],總線負載為[bl, b2]時，加載ProfileE;
當CPU負載為[a2， 100%]，總線負載為
時，加載Profile I;
上述方案中，可採用如下的工作參悽t沒置Al=30%, a2=60%， bl=10%, b2=20%;
Profile A: 60， 1/4 (表示CPU頻率設定值為60Mhz,分頻比設定值為1/4,以下描述類似)；Profile B: 60, 1/3 ;Profile C: 60， 1/2 ;Profile D: 120， 1/4 ;Profile E: 120, 1/3 ;Profile F: 120, 1/2 ;Profile G: 240, 1/4 ;Profile H: 240， 1/3 ;Profile I: 240, 1/2 ;
根據以上參數，我們就可以得到如圖4所示的設置方案。由圖4可以看出，在橫坐標方向，隨著當前CPU負載的變化，CPU會運行在不同的頻率下；同樣在縱坐標方向，總線頻率也會隨著當前總線負載的變化而改變。根據當前業務對CPU和總線的需求，動態調整CPU和總線的運行頻率，在保證業務正常運行的基礎上，實現了終端功耗的優化控制，降低了終端的整體功耗。
需要說明的是，本實施例中，負載區間的劃分方法以及各參數的設定值僅為示意性說明，本領域技術人員可以根據實際需求，採用其他的負載區間的劃分方法以及各參數設定值，本發明實施例對此不加以限定。
本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括ROM、 RAM、》茲碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
實施例三
相應於上面的方法實施例，本發明實施例還提供一種終端功耗控制裝置，
參見圖5所示，包括
負載獲取單元510,用於獲取終端的處理單元負載和總線負載；頻率設置單元520,用於根據所述負載獲取單元獲取的處理單元負載和總
線負載，設置處理單元的工作頻率和總線工作頻率。參見圖5所示，所述頻率設置單元520,可以包括CPU頻率設置子單元521，用於根據CPU負載，設置CPU工作頻率；總線頻率設置子單元522，用於根據總線負載，設置總線的工作頻率。具
體來講，該總線頻率設置子單元可以是分頻比設置單元，用於根據所述CPU
頻率設置子單元設置的CPU工作頻率，通過改變CPU與總線的分頻比，設置
總線的工作頻率。
所述的頻率設置單元520，也可以是配置信息加載單元，用於加載與當前
10處理單元負載和總線負載所對應的配置信息Profile,使用所述Profile中包含 的設定值，設置處理單元工作頻率和總線工作頻率；
其中，所述配置信息Profile,包括根據應用需求，預先確定的在不同的 處理單元負載和總線負載狀態下的配置信息Profile,所述Profile中包含處理 單元和總線的頻率設定值。
如果在上述的處理單元中，包括CPU，則確定在不同的CPU負載和總線 負載狀態下的配置信息Profile的方法，具體可以包括
將CPU負載的變化區間0-100%劃分為A個子區間，對每個子區間確定 一種CPU頻率設定值；
將總線負載的變化區間0-100%劃分為B個子區間，對每個子區間確定一 種總線的設定值(或CPU與總線的分頻比設定值)；
將A種CPU頻率設定值與B種CPU與總線的分頻比設定值進行排列組 合，確定AxB種配置信息Profile。
本發明實施例還提供了一種終端設備，該終端設備包括上述實施例三中 所述的裝置。
對於裝置實施例而言，由於其基本相應於方法實施例，所以描述得比較 簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實施例 僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是
以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要 選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術
人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解並實施。
需要說明的是，本說明書實施例中僅以CPU和總線為例，本領域技術人 員易於想到的是，所述處理單元，可以包括CPU、 DSP或其他類型的處理器， 所述獲取總線的負載，也可以是在多總線或多子系統的結構下，獲取某一條 特定總線或幾條總線負載的加權平均值。相應的，工作頻率的設定也不僅限 於CPU及總線。例如，還可以包括DSP工作頻率，或者多總線系統中各條總線的工作頻率值等。根據實際需求，可以對每一種負載區間做粒度更為精細
的劃分，在Profile中也可以包括更多類別的頻率設置信息。
以上所述僅是本發明的具體實施方式
，並不構成對本發明保護範圍的限 定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應 包含在本發明的保護範圍之內。
1權利要求
1、一種終端功耗控制方法，其特徵在於，包括獲取終端的處理單元負載和總線負載；根據處理單元負載和總線負載，設置終端的處理單元工作頻率和總線工作頻率。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述處理單元，包括中央 處理單元CPU和/或數位訊號處理器DSP。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述終端為多總線架構的 終端，則所述獲取終端的總線負載，包括獲取各條總線負載的加權平均值。
4、 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，所述處理單元 包括CPU,則所述才艮據處理單元負載和總線負載，設置終端的處理單元工作 頻率和總線工作頻率，包括根據處理單元負載，設置終端的處理單元工作頻率； 根據已設置的CPU工作頻率，通過改變CPU與總線的分頻比，設置總線 的工作頻率。
5、 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，根據應用需求， 預先確定在不同的處理單元負載和總線負載狀態下的配置信息Profile,所述 Profile中包含處理單元和總線的頻率設定值；則所述設置終端的處理單元工作頻率和總線工作頻率，包括 加載與當前處理單元負載和總線負載所對應的Profile,使用所述Profile 中包含的設定值，設置終端的處理單元工作頻率和總線工作頻率。
6、 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述確定在不同的處理單 元負載和總線負載狀態下的配置信息Profile,包括將處理單元負載的變化區間0-100%劃分為A個子區間，對每個子區間確 定一種處理單元頻率設定值；將總線負載的變化區間0-100%劃分為B個子區間，對每個子區間確定一 種總線的設定值；將A種處理單元頻率設定值與B種總線頻率設定值進行排列組合，確定 A x B種配置信息Profile 。
7、 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述處理單元包括CPU， 則所述對每個子區間確定一種總線的設定值，包括對每個子區間確定一種CPU與總線的分頻比設定值。
8、 一種終端功耗控制裝置，其特徵在於，包括 負載獲取單元，用於獲取終端的處理單元負載和總線負載； 頻率設置單元，用於根據所述負載獲取單元獲取的處理單元負載和總線負載，設置終端的處理單元的工作頻率和總線工作頻率。
9、 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述處理單元，包括中央 處理單元CPU,則所述頻率設置單元，包括CPU頻率設置子單元，用於根據CPU負載，設置終端的CPU工作頻率； 總線頻率設置子單元，用於才艮據總線負載，設置終端的總線的工作頻率。
10、 根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述總線頻率設置子單元為分頻比設置單元，用於根據所述CPU頻率設 置子單元設置的CPU工作頻率，通過改變CPU與總線的分頻比，設置終端的 總線的工作頻率。
11、 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述頻率設置單元為配 置信息加載單元，用於加載與當前處理單元負載和總線負載所對應的配置信 息Profile,使用所述Profile中包含的設定值，設置終端的處理單元工作頻率 和總線工作頻率；其中，所述配置信息Profile,包括4艮據應用需求，預先確定的在不同的 處理單元負載和總線負載狀態下的Profile,所述Profile中包含處理單元和總 線的頻率設定值。
全文摘要
本發明實施例公開了一種終端功耗控制方法及裝置。一種終端功耗控制方法包括獲取終端的處理單元的負載和總線負載；根據處理單元負載和總線負載，設置終端的處理單元工作頻率和總線工作頻率。以上技術方案中，終端根據處理單元(包括CPU、DSP等)的負載和總線負載綜合確定整個系統的有效負載，並進一步調整處理單元與總線的頻率，使得終端的處理單元和總線都能夠運行在與當前執行的應用業務相匹配的頻率上，在保證業務正常運行的基礎上，實現了終端功耗的優化控制，降低了終端的整體功耗。
文檔編號G06F1/32GK101477398SQ20081018654
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月25日 優先權日2008年12月25日
發明者濤 馬 申請人:深圳華為通信技術有限公司