TWI594116B - 管理運算系統的操作之技術 - Google Patents

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TWI594116B
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戴法達塔Ｖ 布達斯
約翰Ｈ 克勞佛德
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英特爾公司
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Description

管理運算系統的操作之技術 發明領域
本發明一般涉及一或多個運算系統的操作之管理，更詳細地，本發明涉及一或多個運算系統的性能與功率特性之判定。
發明背景
通常希望來判定特定資料，該特定資料涉及一運算系統的性能能力與功率消耗特性。這樣的資料可使用來維持被該運算系統消耗的功率量在一可接收的功率位準，或者維持該運算系統之性能在一可接受的性能位準。然而，要同時維持該運算系統的功率消耗與性能二者在可接受的位準通常是困難的。在許多案例中，此可藉由節流來達成，例如降低該運算系統的頻率使得功率消耗處於低於該可接受的功率位準。然而，用以達成一特定功率位準之節流量，由於系統組件之功率消耗特性的變動，可能會有5%至10%的不同。因此，對於運算系統的功率消耗與性能之適當判定以及控制通常難以達成。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種用以管理一運算系統的操作之方法，其包含：判定該運算系統上的若干工作量；判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率消耗範圍；以及基於該等性能-功率狀態來管理該運算系統的性能與功率消耗。
100‧‧‧運算系統
102‧‧‧處理器
104‧‧‧記憶體裝置
106‧‧‧匯流排
108‧‧‧I/O裝置介面
110‧‧‧I/O裝置
112‧‧‧顯示介面
114‧‧‧顯示裝置
116‧‧‧網路介面控制器
118‧‧‧網路
120‧‧‧影像文件
122‧‧‧儲存裝置
124‧‧‧遠程運算系統
126‧‧‧功率與性能資料
128‧‧‧工作量
130‧‧‧系統管理器
132‧‧‧性能-功率狀態
200‧‧‧運算環境
202‧‧‧系統管理代理
204A‧‧‧運算系統A
204B‧‧‧運算系統B
204C‧‧‧運算系統C
206‧‧‧網路
300‧‧‧方法
302~306‧‧‧方塊
400‧‧‧有形的、非暫態電腦可讀媒體
402‧‧‧處理器
404‧‧‧電腦匯流排
406‧‧‧功率消耗判定模組
408‧‧‧性能判定模組
410‧‧‧性能-功率狀態產生模組
412‧‧‧系統管理模組
圖1是一運算系統的一個方塊圖，其可依據實施例而被使用；圖2是一運算環境的一個方塊圖，其可被使用來實現用以管理一運算系統的操作之技術；圖3是一個程序流程圖，該程序流程圖顯示用以管理一運算系統的操作之方法；圖4是一個方塊圖，該方塊圖顯示一有形的、非暫態電腦可讀媒體，其儲存有用以管理一運算系統的操作之碼。
在整份揭露與示意圖中係使用相同數字來提及相似的組件與特徵。在100級數(series)中的數字提及源自圖1的特徵；在200級數中的數字提及源自圖2的特徵；以此類推。
較佳實施例之詳細說明
如前面討論，描述於此的實施例一般涉及一運算系統的操作之管理。更詳細地說，描述於此的實施例涉及一運算系統的性能與功率特性之判定。如此的性能與功率特性可被使用來，舉例來說，判定適當的系統操作配置使 得該運算系統的功率消耗與性能維持在適當的位準。
這裡所用的詞彙”性能”意指在一特定工作量(workload)之執行期間以及執行後的運算系統之回應(response)。在各種實施例中，針對一特定運算系統之性能的定義可藉由該運算系統之一使用者透過一使用者介面而被定義。該性能可基於若干不同參數中之任一者而被定義，諸如，完成的時間、頻率、回應時間、或框速率。在各種實施例中，該性能係基於該運算系統之架構特徵而被定義。
一運算系統可操作在任意若干系統操作狀態。這裡所用的詞彙”系統操作狀態”意指一種狀態，在該狀態中，一運算系統能夠藉由改變可配置的參數而運行一特定工作量。依據這裡所述之實施例，一運算系統可針對若干工作量之各者***作於各系統操作狀態中。針對每一工作量之功率消耗與性能資料可被使用來確認針對每一工作量之若干系統操作性能-功率(System Operational Performance-Power，SOPP)狀態。SOPP狀態在這裡一般可意指”性能-功率狀態”。
性能-功率狀態係操作狀態，在該等操作狀態中，該運算系統之一性能在一預定義(predefined)性能範圍內，且該運算系統之一功率消耗在一預定功率範圍內。此外，每一性能-功率狀態係藉由一預定義性能以及一預定義功率消耗，而與前一(previous)性能-功率狀態或後一(next)性能-功率狀態區隔，如同在下方所顯示之方程式1以及方 程式2。
在接下來的描述與申請專利範圍中，該等詞彙”耦接”與”連接”連同他們的衍生字可被使用。應該了解的是，這些詞彙並非意圖為彼此的同義詞。相反地，在特定實施例中，”連接”可使用來指出兩個或多個元件係直接實體的或電氣的彼此接觸。”耦接”可意味著兩個或多個元件係直接實體的或電氣的接觸。然而”耦接”也可意味著兩個或多個元件並非直接彼此接觸，但仍然彼此配合或相互作用。
一些實施例可以硬體、韌體、以及軟體其中之一者或一組合來實施。一些實施例也可被實施為儲存在一機器可讀媒體上的指令，該等指令可被一運算平台讀取並執行以便施行在這裡所描述的該等操作。一機器可讀媒體可包括任意機構，其用以儲存或傳送可被一機器，例如電腦，讀取之格式的資訊。舉例來說，一機器可讀媒體可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶裝置；或者電氣的、光學的、聲學或其他形式的傳播信號，例如載波、紅外線信號、數位信號、或者傳送及/或接收信號的介面，以及其他。
一實施例係一實施或範例。在此說明書中所提及 的”一個實施例”、”一實施例”、”一些實施例”、”各種實施例”、或”其他實施例”意味著描述與該等實施例有關的一特定特徵、結構、或特性係包括於本發明之至少一些實施例中，但非必要是所有的實施例。該各種表象”一個實施例”、”一實施例”、或”一些實施例”係非必要全部意指相同的實施例。
並非所有描述與繪示於此的組件、特徵、結構、特性等等必須包括在一個或數個特定實施例中。舉例來說，如果說明書陳述”可”、”可能”、”能夠”、”可以”包括一組件、特徵、結構、或特性，那個特定組件、特徵、結構、或特性並非被要求要包括。如果說明書或申請專利範圍提及"一”或者"一個"元件，並非意味著該元件只有一個。如果說明書或申請專利範圍提及"一個額外的"元件，並非排除有超過一個該額外元件的情況。
值得注意的是，雖然一些實施例已被描述與特定實施有關聯，其他實施依據一些實施例也是可行的。此外，繪示於圖式及/或描述於此的電路元件或其他特徵之排列及/或順序，並非必須依照所繪示以及描述的特定方式來安排。許多其他排列依據一些實施例是可行的。
在顯示於一示意圖中的每一系統，該等元件在一些案例中可各自具有同一參考編號或不同參考編號以便暗示該等表示的元件可以是不同的及/或相似的。然而，一元件可為足夠彈性的(flexible)以具有不同的實施並且運作於一些或所有顯示或描述於此的該等系統中。顯示於該等示 意圖的該等各種元件可為相同或不同的。哪一個意指為第一元件以及哪一個稱作第二元件皆為任意的。
圖1是一運算系統100的一個方塊圖，其可依據實施例而被使用。該運算系統100可以是，舉例來說，一行動電話、膝上型電腦、桌上型電腦、平板電腦、或伺服器、以及其他。該運算系統100可包括一適用於執行已儲存指令的處理器102，以及一儲存可被該處理器102執行之指令的記憶體裝置104。該處理器102可以是一單核心處理器、一多核心處理器、一運算叢集(cluster)、或任意若干其他配置。該記憶體裝置104可包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、或任何其他適合的記憶體系統。該等被該處理器102執行的指令可被使用來實施用以管理該操作，例如一或多個運算系統的該性能以及功率特性，之一程序。
該處理器102可經由一匯流排106連接至一輸入/輸出(I/O)裝置介面108，該I/O裝置介面108適用於連接該運算系統100至一或多個I/O裝置110。該I/O裝置110可包括，舉例來說，一鍵盤以及一指向裝置，其中該指向裝置可包括一觸控板或一觸控螢幕，以及其他。該I/O裝置110可為該運算系統100的內建組件，或可為外部連接至該運算系統100的裝置。
該處理器102也可經由該匯流排106鏈接至一顯示介面112，該顯示介面112適用於連接該運算系統100至一顯示裝置114。該顯示裝置114可包括一顯示螢幕，該顯示 螢幕係該運算系統100之一內建組件。該顯示裝置114也可包括外部連接至該運算系統100之一電腦顯示器、電視、或投影機，以及其他。
一網路介面控制器(NIC)116可適用於經由該匯流排106連接該運算系統100至一網路118。該網路118可為一廣域網路(WAN)、區域網路(LAN)、或網際網路，以及其他。經由該網路118，該運算系統100可存取電子文本(text)以及影像文件120。該運算系統100也可下載該電子文本以及影像文件120，並且儲存該電子文本以及影像文件120於該運算系統100之一儲存裝置122內。
經由該網路118，該運算系統100可通信地與若干遠程運算系統124耦接。在一些實施例中，功率與性能資料126可從該遠程運算系統124下載，並且可儲存於該運算系統100之該儲存裝置122內。此外，任意若干工作量128或有關該工作量128的資料可從該遠程運算系統124下載，並且可儲存於該運算系統100之該儲存裝置122內。甚者，功率與性能資料126以及有關該運算系統100的任意若干工作量128可儲存於該運算系統100之該儲存裝置122內。
該儲存裝置122可包括一硬碟、一光學驅動機、一隨身碟(thumbdrive)、一磁碟陣列、或其任意組合。該儲存裝置122可包括一系統管理器130，該系統管理器130配置來施行用以管理描述於此之運算系統之操作的技術。在各種實施例中，該系統管理器130可使用來產生若干有關該等遠程運算系統124中之任一者，以及該運算系統100之性能- 功率狀態132。該等性能-功率狀態132也可儲存於該運算系統100之該儲存裝置122內。
應當理解的是，圖1的方塊圖並非意圖指出該運算系統100係要包括所有顯示於圖1之該等組件。甚者，該運算系統100可根據具體實施的細節，而包括任意若干未顯示於圖1之額外組件。
圖2是一運算環境200的一個方塊圖，其可使用來實現用以管理一運算系統的操作之技術。該運算環境200可包括一系統管理代理(agent)202。在一些實施例中，該系統管理代理202係儲存於上面所討論關於圖1之該運算系統100內的該系統管理器130。然而，該系統管理代理202可係由任意類型的運算裝置所執行的一程式或應用(application)。舉例來說，該系統管理代理202可係在一資訊科技(IT)管理程式內的一自動化程式或一應用。此外，該系統管理代理202可係操作在一運算系統之基本輸入/輸出系統(BIOS)層級或作業系統(OS)層級的一資料中心管理器(datacenter manager)、一節點管理器、或一程式。
該運算環境200也可包括若干運算系統204，例如，運算系統A(204A)、運算系統B(204B)、與運算系統C(204C)，以及其他。該運算系統204可通信地與該系統管理代理202透過一網路206耦接。該網路206可係，舉例來說，一WAN、LAN、或網際網路。
該運算系統204可係任意類型的運算裝置，諸如伺服器、膝上型電腦、桌上型電腦、平板電腦、或行動裝 置、以及其他。在一些實施例中，該運算系統204可包括於一分散式運算環境內。該運算系統204可係均質的(homogeneous)，意味著所有該等運算系統204包括相同的硬體以及軟體配置，或者異質的(heterogeneous)，意味著任意若干之該等運算系統204包括相異的硬體或軟體配置。
該系統管理代理202可配置來施行用以判定性能-功率狀態的一個程序，該等性能-功率狀態係針對被任意若干之該等運算系統204執行的若干工作量中之每一者。在一些實施例中，該系統管理代理202可施行如此程序以回應來自一使用者透過一使用者介面之輸入，諸如一圖形使用者介面(GUI)。舉例來說，該系統管理代理202可藉由來自一資料中心管理者或IT人員，以及其他之輸入而被控制。
如同上面所討論，一運算系統的性能意指在一特定工作量之執行期間以及執行後的該系統回應。在各種實施例中，一運算系統的性能係根據一特定性能指標(merit)來量化。該性能指標可根據來自該系統管理代理202之使用者的輸入來定義。該性能指標可基於特定參數。如此參數可包括，舉例來說，針對一特別工作量的一完成時間、該系統的一響應性(responsiveness)、一框速率、若干完成的交易、一完成率、或一通信率，例如頻寬，以及其他。此外，該性能指標可基於數個個別參數，或者可基於數個參數之統計操作，例如平均數。
該系統管理代理202可基於該運算系統204的架構，建立針對該等運算系統204中之一者的若干可能的系統 操作狀態。舉例來說，該運算系統204的若干架構特徵中之任一者可使用來產生該等系統操作狀態。該等系統操作狀態可接著使用來判定針對被該運算系統204執行的特定工作量之性能-功率狀態。
在各種實施例中，使用來產生該系統操作狀態的架構特徵可包括核心頻率、處理器頻率、非核心(non-core)頻率、或記憶體頻率，以及其他。該詞彙”頻率”意指每單位時間內重複事件的發生次數。舉例來說，該運算系統204的一中央處理單元(CPU)之頻率或時鐘率可使用來表示該CPU正在運行之速率的特徵。如同這裡所使用的，該詞彙頻率可意指一標準頻率，或電壓與頻率的一組合。在一些實施例中，核心頻率包括涉及該運算系統204之一CPU的頻率。另一方面，非核心頻率可包括涉及末級快取(last level cache)、各種處理器模塊或各種內部代理或整合I/O控制器之間互連，以及其他的頻率。
任意若干架構特徵可被賦能(enabled)或去能(disabled)來協助於該等系統操作狀態之判定。這可特別地適用於通常彼此並聯使用，諸如，舉例來說，數個執行單元、數個引退(retirement)單元、佇列、或數個圖形引擎，以及其他的架構特徵。此外，某些操作的參數可改變來協助於該等系統操作狀態之判定。如此參數可包括，舉例來說，一顯示再新率(refresh rate)或一影像品質，以及其他。甚者，某些架構特徵可被“去特徵”(“de-featured”)來協助於該等系統操作狀態的判定。這可包括，舉例來說，在一時 間內執行較少指令、操作一向量處理單元在一較低能力(capacity)、或操作I/O通信鏈接在一較低頻寬。
在一些實施例中，該等運算系統204中之每一者包括一相對應的本地系統管理代理(未顯示)。在如此實施例中，每一本地系統管理代理可配置來施行用以判定針對該相對應運算系統204之性能-功率狀態的該程序。該系統管理代理202可如同中央系統管理代理般作動。該中央系統管理代理202可配置來編譯來自每一運算系統204上之本地系統管理代理的資料，並且基於該等性能-功率狀態而產生性能與功率資訊。舉例來說，該中央系統管理代理202可使用來自該本地系統管理代理的資料來產生性能-功率狀態表(tables)，該等性能-功率狀態表涉及針對在每一類型運算系統204上之每一類型工作量的該等性能-功率狀態。
應當理解的是，圖2的方塊圖並非意圖指出該運算環境200係要包括所有顯示於圖2之該等組件。甚者，該運算環境200可根據具體應用，而包括任意若干未顯示於圖2之額外組件。
圖3是一個程序流程圖，該程序流程圖顯示用以管理一運算系統的操作之方法300。該方法300可使用來判定一運算系統的性能與功率消耗特性。更詳細地，該方法300可使用來藉由判定針對一運算系統的性能-功率狀態而校正該運算系統。
在各種實施例中，根據該方法300所使用之該運算系統係上面所討論關於圖1之該運算系統100。此外，該 方法300可施行在上面所討論關於圖2之該運算環境200內。甚者，該方法300可回應於來自一諸如該系統管理代理202之系統管理器的輸入而被實施。
在各種實施例中，該方法300可使用預載工作量在該運算系統之初始啟動(initial boot)期間而被啟動(initiated)，或者可藉由一操作系統或被需求(on demand)虛擬化操作系統而被啟動。此外，該方法300可回應於該運算系統之使用者的一請求，或者其他運算系統之使用者的一請求而被啟動。甚者，當該運算系統正被建立並配置時，該方法300可被施行。
該方法從方塊302開始，在其中該運算系統上的若干工作量被判定。此外，相對應於每一工作量的若干參數可被確定。相對應於每一工作量的該等參數可包括針對每一工作量之一性能的定義。該性能的定義係基於如上面所討論關於圖2之該運算系統的特定架構特徵。此外，相對應於每一工作量的該等參數可包括針對每一工作量的一可接受功率消耗範圍以及一可接受性能範圍。在一些實施例中，該運算系統的一使用者透過一使用者介面，諸如一GUI，輸入相對應於每一工作量的該等參數。
在方塊304，針對每一工作量的若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態的一相對應性能範圍與功率消耗範圍被判定。每一性能-功率狀態代表一狀態，在其中該運算系統能夠在該相對應性能範圍以及功率消耗範圍內運行(running)一特定工作量。該性能-功率狀態的判定可 藉由在針對每一工作量之每一系統操作狀態中操作該運算系統而完成。接著，可處理涉及針對每一工作量之每一系統操作狀態的資料。在各種實施例中，該資料可包括涉及在每一系統操作狀態中針對每一工作量之一性能的資訊，以及涉及在每一系統操作狀態中針對每一工作量之該運算系統之一功率消耗的資訊。基於該等系統操作狀態，以及針對每一工作量的該可接受功率消耗範圍以及可接受性能範圍，可由該資料判定該等性能-功率狀態。在各種實施例中，每一性能-功率狀態係藉由一最小性能以及一最小功率消耗，而與前一(previous)性能-功率狀態以及一後一(next)性能-功率狀態區隔。
在方塊306，該運算系統的性能與功率消耗係基於該性能-功率狀態而被管理。這可包括維持該功率消耗低於一預定義(predefined)功率限制，並且維持該性能高於一預定義性能限制。在其他實施例中，這包括維持該功率消耗低於一預定義功率限制，並且維持該性能於一預定義性能位準。舉例來說，該運算系統可被維持在該預定義性能位準，以確保該運算系統的操作可相容於任意若干其他運算系統的操作，該等任意若干其他運算系統係通信地與該運算系統耦接。
在一些實施例中，該等性能-功率狀態係使用來判定針對該運算系統的操作配置，以便達成在性能與能量使用之間的平衡。該性能-功率狀態可建立一個性能之能量成本(cost)的度量(metric)，其可使用來提供一介於有效率電 池使用與高性能之間的選擇給該運算系統的一使用者。舉例來說，一使用者可使用該等性能-功率狀態來維持該運算系統的一最高性能在一給定的(given)功率使用率。甚者，在一些實施例中，該等性能-功率狀態係使用來維持該運算系統的功率消耗低於一特定功率消耗限制。在“欠壓”(“brown out”)狀態的期間，這可允許該運算系統之可用性(availability)的維持。
應當理解的是，圖3的程序流程圖並非意圖指出該方法300的步驟係依照任何特別的順序被執行，或者該方法300的所有步驟係要被包括在每一個案例中。甚者，依據具體實施的細節，任意若干額外的步驟可被包括在該方法300內。
在各種實施例中，該方法300可實施於數個運算系統中。在如此的實施例中，該方法300包括判定相對應該等運算系統的若干工作量以及相對應每一工作量的參數。該方法300也包括判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率消耗範圍。這可藉由操作每一運算系統在針對每一工作量的每一系統操作狀態內，以及處理涉及針對每一工作量之每一系統操作狀態的資料而達成。該方法300更包括基於該等性能-功率狀態來管理該等運算系統的性能與功率消耗。這可包括，舉例來說，當維持該等運算系統的該性能於一一致(uniform)性能位準時，維持該等運算系統的一總功率消耗低於一功率限制。甚者，根據如此實施例， 該方法300可藉由一資料中心管理器而實施，該資料中心管理器位於該等運算系統之外並且通信地與該等運算系統耦接。
圖4是一個方塊圖，該方塊圖顯示一有形的、非暫態電腦可讀媒體400，其儲存有用以管理一運算系統的操作之碼(code)。該有形的、非暫態電腦可讀媒體400可藉由一處理器402透過一電腦匯流排404存取。再者，該有形的、非暫態電腦可讀媒體400可包括配置來引導該處理器402施行於此所描述之技術的碼。
於此所討論的該等各種軟體組件可被儲存於如圖4指出之該有形的、非暫態電腦可讀媒體400。舉例來說，一功率消耗判定模組406可配置來判定在針對若干工作量之每一者的每一系統操作狀態中的一或多個運算系統之功率消耗。一性能判定模組408可配置來判定在針對若干工作量中之每一者的每一系統操作狀態中的一或多個運算系統的性能。
此外，一性能-功率狀態產生模組410可配置來，基於針對每一系統操作狀態之功率消耗與性能資料，而產生針對每一工作量之若干性能-功率狀態。一系統管理模組412可配置來基於該等性能-功率狀態而控制該一或多個運算系統的操作，例如該功率消耗與性能。
應當理解的是，圖4的方塊圖並非意圖指出該有形的、非暫態電腦可讀媒體400係要包括所有顯示於圖4之該等組件。甚者，該有形的、非暫態電腦可讀媒體400可根 據具體實施的細節，而包括任意若干額外組件。
範例1
一個用以管理一運算系統之操作的方法描述於此。該方法包括判定該運算系統上的若干工作量。該方法也包括判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率消耗範圍。該方法更包括基於該等性能-功率狀態來管理該運算系統的性能與功率消耗。
藉由規定針對每一工作量之一性能的定義，可判定相對應於每一工作量的參數。該性能的定義係基於該運算系統之架構特徵。來自一使用者透過一使用者介面，可接收針對每一工作之該性能的定義。
藉由在每一系統操作狀態中運行每一工作量、藉由量測在每一系統操作狀態中針對每一工作量之該運算系統的一性能，以及藉由量測在每一系統操作狀態中針對每一工作量之該運算系統的一功率消耗，可判定針對每一工作量之該等若干性能-功率狀態。甚者，回應來自一系統管理代理的輸入，可管理該運算系統的操作。管理該運算系統的操作可包括維持該功率消耗低於一預定義功率限制以及維持該性能於一預定義性能位準。
每一性能-功率狀態可藉由一最小功率消耗以及一最小性能，而與前一性能-功率狀態以及後一性能-功率狀態而區隔。
可判定相對應於若干運算系統的若干工作量， 以及相對應於每一工作量的參數。可判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率範圍。基於該等性能-功率狀態，可管理該等運算系統的性能與功率消耗。這可被施行以回應來自位於該等運算系統之外的一資料中心管理器的輸入。管理該等運算系統的該性能與該功率消耗可包含當維持該等運算系統的該性能於一一致性能位準時，維持該等運算系統的一總功率消耗低於一功率限制。
範例2
於此描述一個運算系統，其包括一適用於執行已儲存指令的處理器以及一儲存指令的儲存裝置。該儲存裝置包括處理器可執行的碼，該碼當被該處理器執行時適用於判定該運算系統之若干工作量。該處理器可執行的碼也適用於判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，其中判定一性能-功率狀態包含定義針對該性能-功率狀態之一性能位準範圍與一功率位準範圍。該處理器可執行的碼更適用於基於該等性能-功率狀態來管理該運算系統的性能與功率消耗。
一系統操作狀態係一狀態，在該狀態中，該運算系統能夠藉由改變可配置的參數而運行一特定工作量。一性能-功率狀態係一狀態，在該狀態中，該運算系統能夠在該性能位準範圍以及該功率位準範圍內運行一特定工作量。
該處理器可執行的碼，係在一初始系統啟動期 間而可被該處理器執行。該處理器可執行的碼，係藉由一被需求的作業系統而可被該處理器執行。該處理器可執行的碼，係作為回應另一運算系統之一使用者的請求而也可被該處理器執行。
每一性能-功率狀態係藉由一最小功率消耗以及一最小性能，而可與前一性能-功率狀態以及後一性能-功率狀態區隔。
範例3
於此描述至少一種非暫態機器可讀媒體，其具有儲存於其中的指令。該等指令回應於被執行於一運算系統上，而致使該運算系統判定該運算系統的若干工作量。該等指令也致使該運算系統判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率範圍。此外，該等指令致使該運算系統基於該等性能-功率狀態來控制該運算系統的性能與功率消耗。
一系統操作狀態係一狀態，在該狀態中，該運算系統能夠藉由改變可配置的參數而運行一特定工作量。一性能-功率狀態係一狀態，在該狀態中，該運算系統能夠在一特定性能位準範圍以及一特定功率位準範圍內運行一特定工作量。
藉由基於該運算系統之若干架構特徵中之任一者而規定針對每一工作量之一性能的定義，可判定相對應於每一工作量之參數。控制該運算系統的性能與功率消耗包括維持該運算系統之一最高性能於一給定的功率使用 率。
應當理解的是，在前述範例中的特定物(specifics)可被使用在一或多個實施例中的任一處。舉例來說，描述於上之該運算系統的所有可選特徵也可關於在這裡所描述之該等方法或該電腦可讀媒體中之任一者而被施行。再者，雖然流程圖及/或狀態圖已可在這裡使用來描述實施例，但是本發明並不限制於那些示意圖或這裡的相對應描述。舉例來說，流程並非必要流經每一繪示的框(box)或狀態，或者按照在這裡繪示與描述之完全一致的順序。
本發明並不囿限於這裡所列之特別細節。實際上，具有受益於本揭露之本領域技術中具有通常知識者將會理解，本發明的範圍內可以進行許多其它從前面的描述和附圖而來的變化。因此，下面的申請專利範圍，包括任何定義本發明範圍之對該權利要求的修改。
100‧‧‧運算系統
102‧‧‧處理器
104‧‧‧記憶體裝置
106‧‧‧匯流排
108‧‧‧I/O裝置介面
110‧‧‧I/O裝置
112‧‧‧顯示介面
114‧‧‧顯示裝置
116‧‧‧網路介面控制器
118‧‧‧網路
120‧‧‧影像文件
122‧‧‧儲存裝置
124‧‧‧遠程運算系統
126‧‧‧功率與性能資料
128‧‧‧工作量
130‧‧‧系統管理器
132‧‧‧性能-功率狀態

Claims (25)

  1. 一種用以管理一運算系統的操作之方法，其包含：判定該運算系統上的若干工作量(workloads)；判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態(performance-power state)，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率消耗範圍，其中判定該若干性能-功率狀態包含判定由每一工作量所使用的數個架構特徵、將該架構特徵中之一或多者去能、及在一較低頻寬操作一輸入/輸出通信鏈路；以及基於該等性能-功率狀態來管理該運算系統的性能與功率消耗。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其包含藉由規定針對每一工作量之一性能的定義，而判定相對應於每一工作量的參數。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該性能的定義係基於該運算系統之架構特徵。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其包含透過一使用者介面而接收來自一使用者之針對每一工作之該性能的定義。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中判定針對每一工作量之該等若干性能-功率狀態之步驟包含：在每一系統操作狀態中運行(running)每一工作量；量測在每一系統操作狀態中針對每一工作量之該 運算系統的一性能；以及量測在每一系統操作狀態中針對每一工作量之該運算系統的一功率消耗。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其包含管理該運算系統的操作以回應來自一系統管理代理(agent)的輸入。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中管理該運算系統的操作之步驟包含：維持該功率消耗低於一預定義(predefined)功率限制；以及維持該性能於一預定義性能位準。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中每一性能-功率狀態係藉由一最小功率消耗以及一最小性能，而與前一(previous)性能-功率狀態以及後一(next)性能-功率狀態區隔。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其包含：判定相對應於數個運算系統的若干工作量，以及相對應於每一工作量的參數；判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率範圍；以及基於該等性能-功率狀態來管理該等數個運算系統的性能與功率消耗。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其包含管理該等數個運算系統的操作以回應來自一資料中心管理器(datacenter manager)的輸入，該資料中心管理器位於該等數個運算系統之外。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中管理該等數個運算系統的該性能與該功率消耗之步驟包含當維持該等數個運算系統的該性能於一一致(uniform)性能位準時，維持該等數個運算系統的一總功率消耗低於一功率限制。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中判定該若干性能-功率狀態包含改變一顯示再新率，及減少在一段時間中由一向量處理單元所執行之若干指令。
  13. 一種運算系統，其包含：一適用於執行被儲存之指令的處理器；以及一儲存指令的儲存裝置，該儲存裝置包含處理器可執行的碼，該碼當被該處理器執行時適用於：判定該運算系統之若干工作量；判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，其中判定一性能-功率狀態之步驟包含定義針對該性能-功率狀態之一性能位準範圍與一功率位準範圍，且其中判定該若干性能-功率狀態包含判定由每一工作量所使用的數個架構特徵、將該架構特徵中之一或多者去能、及在一較低頻寬操作一輸入/輸出通信鏈路；以及基於該等性能-功率狀態來管理該運算系統的性能與功率消耗。
  14. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中一系統操作狀態包含該運算系統能夠藉由改變可配置的參數而運行 一特定工作量之狀態。
  15. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中該性能-功率狀態包含該運算系統能夠在該性能位準範圍以及該功率位準範圍內運行一特定工作量之狀態。
  16. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中該處理器可執行的碼係在一初始系統啟動期間被該處理器執行。
  17. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中該處理器可執行的碼係藉由一被需求(on demand)的作業系統而被該處理器執行。
  18. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中該處理器可執行的碼係被該處理器執行以作為對於由另一運算系統之一使用者的請求(request)之一回應。
  19. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中該處理器可執行的碼係適用於使用該等性能-功率狀態來達到在該運算系統之該性能與該功率消耗之間的平衡。
  20. 如申請專利範圍第13項之運算系統，其中每一性能-功率狀態係藉由一最小功率消耗以及一最小性能，而與前一性能-功率狀態以及後一性能-功率狀態區隔。
  21. 至少一種非暫態機器可讀媒體，其具有儲存於其中的指令，該等指令回應於被執行於一運算系統上而致使該運算系統執行以下動作：判定該運算系統的若干工作量；判定針對每一工作量之若干性能-功率狀態，以及針對每一性能-功率狀態之一相對應的性能範圍與功率 範圍，其中判定該若干性能-功率狀態包含判定由每一工作量所使用的數個架構特徵、將該架構特徵中之一或多者去能及在一較低頻寬操作一輸入/輸出通信鏈路；以及基於該等性能-功率狀態來控制該運算系統的性能與功率消耗。
  22. 如申請專利範圍第21項之該至少一種非暫態機器可讀媒體，其中一系統操作狀態包含該運算系統能夠藉由改變可配置的參數而運行一特定工作量之狀態。
  23. 如申請專利範圍第21項之該至少一種非暫態機器可讀媒體，其中一性能-功率狀態包含該運算系統能夠在一特定性能位準範圍以及一特定功率位準範圍內運行一特定工作量之狀態。
  24. 如申請專利範圍第21項之該至少一種非暫態機器可讀媒體，其中該等指令致使該運算系統藉由基於該運算系統之數個架構特徵中之任一者而規定針對每一工作量之一性能的定義，以判定相對應於每一工作量之參數。
  25. 如申請專利範圍第21項之該至少一種非暫態機器可讀媒體，其中控制該運算系統的性能與功率消耗之動作包含維持該運算系統之一最高性能於一給定的(given)功率使用率。
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