ARM发布Linux IPA功率分配技术

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榨干性能 ARM发布SoC智能功率分配技术
ARM公司不仅是处理器和微处理器领域的领导者,同时还研发出了能够降低芯片功耗的big.LITTLE异构多任务架构。为了进一步提升big.LITTLE架构的运行效率,ARM日前以补丁的形式为Linux内核(如Android)发布了一项名为智能功率分配(Intelligent Power Allocation,简称IPA)的技术。

将SoC(系统级芯片)的温度保持在合理范围对于无风扇设备(如手机和平板)来说至关重要。通常来说,处理器越繁忙,产生的热量就越大,Linux内核用的就是这种简单的热量运算方式,这常常导致处理器过热 。而ARM处理器使用的则是复杂的架构,它除了拥有高性能的“大”核心(如Cortex-A15和Cortex-A57)和节能的“小”核心(如Cortex-A7和Cortex-A53)之外,还包含了GPU(图形显卡)。这三个组件可以被独立控制,通过协同管理创造更好的功率分配方案。

ARM的新型热量架构把整个SoC视为一个整体,同时又对SoC不同部分产生的热量进行区分。假如处理器部分产生的热量过大,那么它将被切换为小核心,以减少功率消耗;假如GPU正在高速运转,而处理器处在比较空闲的状态,而且整个SoC的热量还有上浮空间的话,那么GPU将开始全速运行;同理,当处理器处在繁忙状态,而GPU处于相对空闲的时候,处理器的运行速度会被进一步提高。换言之,新技术让SoC的功率动态变化,并且处在实时更新的状态。

IPA技术能够监测SoC当前温度,再根据大核心、小核心和GPU的功率水平动态地分配每个部分的功率。该技术将通过算法预估每部分的功率,衡量它们是否处在额定性能水平范围内。随后,对超出的性能进行调整,以保持SoC处在正常的热量水平。

榨干性能 ARM发布SoC智能功率分配技术

ARM表示,IPA技术可以让SoC的性能提升36%。性能提升的原因是由于该技术让SoC的热量和功率得到了最大的平衡,处理器和GPU都能在最高温度范围内以最快速度运行。

为了测试性能的提升,ARM对传统架构和使用了IFA技术的新架构进行了GL Benchmark的TRex测试。测试合计进行了三次,第一次由于SoC的温度较低,引入IPA技术的新架构相比当前架构只提升了13%的性能;但是在后两次温度升高的情况下,新架构的性能较当前架构分别提升了34%和36%。IFA技术让SoC在接近热量极限的温度运行,“榨取”了它的每一滴性能。

榨干性能 ARM发布SoC智能功率分配技术

 

ARM将把IPA加入主流的Linux内核中。目前这项技术的代码已经公布,因此ARM的合作伙伴可以自由地把它加入到自己的设备中。据XDA论坛的文章显示,三星Galaxy S5八核版现在已经用上了IPA技术。

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