高佳佳,张方舟,杨嘉勋,陈华才,龚声蓉1,

1(东北石油大学 计算机与信息技术学院,大庆 163318)

2(江苏航天龙梦信息技术有限公司,苏州 215500)

3(常熟理工学院 计算机科学与工程学院,苏州 215500)

处理器设计的中心目标一直是最大限度地利用可用资源以实现最大性能. 在多核处理器中,操作情况是不可预测的: 在有多个就绪的软件线程情况下,可以通过并行执行更多线程来提高系统性能; 在其他情况下,提高单线程性能是改善整个系统性能的唯一途径[1].为了更好地发挥单线程应用的性能,处理器制造商相继提出睿频技术,其中Intel 的睿频技术为turbo boost technology[2]、AMD 的睿频技术为turbo core technology[3]. 睿频技术在动态电压频率调节(dynamic voltage and frequency scaling,DVFS)基础上,增加了允许CPU频率超过默频的特性. 与以前通过降低CPU 时钟频率和电压来节省能源的DVFS[4–6]工作相反,当多核处理器具有空闲资源时,睿频技术降低空闲核心的功耗,提高活跃核心的CPU 时钟频率,侧重于在热设计功耗(thermal design power,TDP)范围内最大化处理器性能.

传统商用的睿频技术通过频率和电压调节,以不成比例的功率和能源消耗为代价,实现适度的性能增益[7]. 睿频由嵌入式硬件控制器的固件控制,除了启用/禁用睿频功能之外,软件几乎无法控制睿频. 然而仅依赖固件控制器打开睿频功能,无法最大化睿频的效果.针对上述问题,不少学者在传统睿频的基础上进行研究与改进. Richins 等人[8]根据应用程序特性来激活/停用睿频来加速串行和并行代码的执行. Kondguli等人[1]提出自适应睿……