JPH10283082A - マルチプロセッサのスリープ制御方式 - Google Patents

マルチプロセッサのスリープ制御方式

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JPH10283082A
JPH10283082A JP9102706A JP10270697A JPH10283082A JP H10283082 A JPH10283082 A JP H10283082A JP 9102706 A JP9102706 A JP 9102706A JP 10270697 A JP10270697 A JP 10270697A JP H10283082 A JPH10283082 A JP H10283082A
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JP
Japan
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processor
sleep mode
sleep
instruction
data
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JP9102706A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Takazawa
和義 高沢
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プロセッサのスリープモードを効率よく制御す
ることにより、デカップリングコンデンサを必要最小限
まで削減し実装上の効率を向上する、マルチプロセッサ
のスリープ制御方式の提供。 【解決手段】複数のデータプロセッサと、複数のデータ
プロセッサを制御する制御プロセッサを含み、処理すべ
きデータ量が少ない場合には1つ以上のデータプロセッ
サをスリープモードにするマルチプロセッサシステムに
おいて、制御プロセッサがデータプロセッサにスリープ
モード遷移を指示する手段、スリープモードを解除する
手段、及びスリープモード遷移を指示して一定時間以内
の間は他のデータプロセッサへのスリープモード遷移指
示発行を抑止する手段、スリープモード解除を指示して
一定時間以内の間は他のデータプロセッサへのスリープ
モード解除を抑止する手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチプロセッサ
の制御方式に関し、特に省電力モード(「スリープモー
ド」という)の制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プロセッサの高性能化のために動
作周波数が高速化され、動作周波数の高速化に伴いプロ
セッサの消費電力も増大している。一方、ノート型のパ
ーソナルコンピュータ等に代表されるように、バッテリ
駆動型の携帯用情報端末機器にプロセッサが内蔵されて
おり、携帯用情報端末等においては、より低消費電力の
プロセッサが求められるに至っている。
【0003】この相反する要求を満たすため、プロセッ
サの動作を必要としていない間は省電力モードで動作す
るスリープモードの機能をプロセッサに実装することが
従来より行われている。
【0004】スリープ制御の問題点の1つとして、プロ
セッサのスリープモードへの遷移または解除を行う場
合、瞬間的にそれぞれの消費電力の差分を補うため、そ
の電流変化分をコンデンサ等によって補う必要があり、
このコンデンサを「デカップリングコンデンサ」と呼ん
でいる。そして、通常の消費電力とスリープモード時の
消費電力の差分が大きいほど、このデカップリングコン
デンサの容量を大きくする必要がある。
【0005】一方、近時、データ処理装置の性能向上策
の1つとして、プロセッサの性能を上げるのではなく、
複数のプロセッサを並列に動作させることでトータル
(全体)として性能を上げる、というマルチプロセッサ
システムが一般に用いられるに至っている。特に、マル
チプロセッサは、画像処理とか、ある特定のデータ処理
に関しては、プロセッサの数に比例して、性能を向上さ
せることができるため、非常に有効である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、スリープモ
ードを具備したプロセッサを用いてマルチプロセッサシ
ステムを構築した場合、複数のプロセッサのそれぞれに
必要な分のデカップリングコンデンサが搭載されること
になり、多数のプロセッサからなるマルチプロセッサシ
ステムを構成する場合、これに要する全てのデカップリ
ングコンデンサの総容量は膨大なものとなる。
【0007】なお、スリープモード制御方式に関連する
文献として、例えば特開昭63−47812号公報、特
開昭62−78617号公報、特公平3−26843号
公報等には、各種スリープモードの制御方式が提案され
ているが、マルチプロセッサシステムにおける上記問題
点およびその解決策については何等触れられていない、
というのが実状である。
【0008】上記したように、スリープモードを使用し
てマルチプロセッサシステムを構築する場合、デカップ
リングコンデンサを多数必要とし、実装上大きな問題と
なる。
【0009】その理由は、スリープモードと通常モード
の差分の電流変化を補うためのデカップリングコンデン
サをマルチプロセッサのプロセッサ個数に比例して増加
させる必要があるからである。
【0010】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、プロセッサのス
リープモードを効率よく制御することにより、デカップ
リングコンデンサを必要最小限まで削減し実装上の効率
を向上する、マルチプロセッサのスリープ制御方式を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るマルチプロセッサのスリープ制御方式
は、複数のデータプロセッサと、前記複数のデータプロ
セッサを制御する制御プロセッサと、を含み、処理すべ
きデータ量が少ない場合には少なくとも1つのデータプ
ロセッサを省電力モード(「スリープモード」という)
にするマルチプロセッサシステムにおいて、前記制御プ
ロセッサが、データプロセッサにスリープモード遷移を
指示する手段と、スリープモード遷移を指示して一定時
間の間は他のデータプロセッサへのスリープモード遷移
指示の発行を抑止する手段と、を含む、ことを特徴とす
る。
【0012】また、本発明に係るマルチプロセッサのス
リープ制御方式は、複数のデータプロセッサと、前記複
数のデータプロセッサを制御する制御プロセッサと、を
含み、処理すべきデータ量が少ない場合には少なくとも
一つのデータプロセッサを省電力モード(「スリープモ
ード」という)にするマルチプロセッサシステムにおい
て、前記制御プロセッサが、スリープモード状態のデー
タプロセッサにスリープモード解除を指示する手段と、
スリープモード解除を指示して一定時間は次のスリープ
モード解除指示の発行を抑止する手段と、を含む、こと
を特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、マルチプロセッサを構成する複数のプロセッサの制
御を行う制御プロセッサが、あるプロセッサに対して省
電力モード(「スリープモード」という)遷移の指示を
発行した後、所定時間内に、他のプロセッサに対するス
リープモード遷移の指示が生じた場合、該スリープモー
ド遷移の指示の発行を、上記所定時間が経過するまでの
間、待ち合わせるように制御する。また制御プロセッサ
は、スリープ状態のプロセッサに対してスリープモード
解除の指示を発行した後、所定時間内にスリープ状態に
ある他のプロセッサに対するスリープモードの解除の指
示が生じた場合、該スリープモード解除の指示の発行を
前記所定時間が経過するまでの間、待ち合わせる、よう
に制御する。
【0014】このように、本発明は、その好ましい実施
の形態において、マルチプロセッサの制御を行う制御プ
ロセッサを使用して、各プロセッサのスリープモードへ
の遷移/解除を、一定時間以内には、連続して行わない
ようにすることで、同時に、大量の電流変化が発生する
ことを防ぎ、最低限のデカップリングコンデンサを搭載
することで、多数のマルチプロセッサシステムを実現し
ようというものである。
【0015】すなわち、本発明の好ましい実施の形態の
作用効果として、マルチプロセッサにおけるスリープ制
御方式において、制御プロセッサが、一定時間以内のス
リープモードへの遷移、及び解除を抑止する手段を具備
したことにより、同時に大量の電流変化が発生すること
を抑止し、最低限のデカップリングコンデンサの搭載の
みに抑えている。
【0016】
【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明するため、本発明の実施例について以下に説明
する。
【0017】図1は、本発明に係るマルチプロセッサの
スリープ制御方式の一実施例の構成を示す図である。図
1を参照すると、本実施例において、マルチプロセッサ
システムは、共通バスに接続されたn個のデータプロセ
ッサ#0〜データプロセッサ#n、及び制御プロセッサ
1を備え、制御プロセッサ1は、各データプロセッサ#
0(2−0)〜#n(2−n)の制御を行っている。
【0018】制御プロセッサ1の役割についてその概略
を説明すると、制御プロセッサ1は、ある処理すべきデ
ータが発生すると、当該処理をどのデータプロセッサに
行わせるか決定すべく、各データプロセッサの稼働状況
を監視しており、複数のデータプロセッサ#0〜#nの
うち最も稼働状態の低いプロセッサに対して、新しく発
生した処理すべきデータの転送を行い、そのデータの処
理を依頼する。これにより、データプロセッサを効率よ
く稼働させ、マルチプロセッサ全体での性能向上に寄与
している。
【0019】本実施例において、制御プロセッサ1は、
複数のデータプロセッサの省電力モード(「スリープモ
ード」という)の遷移・解除を制御する機能を具備して
おり、スリープモード遷移制御部1−1、スリープモー
ド解除制御部1−2、カウンタ1−3を備えている。ま
た図中、3は制御バス、4−0〜4−nは割り込み信号
線#0〜#nである。
【0020】ここで、仮に、全体的な処理データ量が減
ってきて、例えばデータプロセッサ#1(2−1)が何
の処理も行っていないのにもかかわらず、処理をさせる
べきデータが存在しないとする。
【0021】この場合、制御プロセッサ1においては、
データプロセッサ#1(2−1)に対して、処理すべき
データがないため、スリープモード遷移制御部1−1
は、制御バス3を通して、データプロセッサ#1(2−
1)に対してスリープモードに遷移するように指示す
る。これと同時に、スリープモード遷移制御部1−1
は、常時一定時間間隔でカウントを行っているカウンタ
(タイマとして機能するカウンタであり、「タイマカウ
ンタ」ともいう)1−3の値を読み込み、最新のデータ
プロセッサをスリープ遷移させた時間を読み込む。その
後、制御プロセッサ1は、引き続きデータプロセッサに
処理させるべきデータが発生せず、またデータプロセッ
サ#0(2−0)が処理していたデータが終了すると、
データプロセッサ#0(2−0)のスリープモード遷移
を指示しようと試みる。
【0022】このとき、スリープモード遷移制御部1−
1は、再度、カウンタ1−3の値を読み込み、先ほど記
録した最新のデータプロセッサをスリープモード遷移さ
せた時間と現在のカウンタ値とを比較し、予め設定され
た時間(この設定時間は、搭載されているデカップリン
グコンデンサの容量により決定される)が経過している
か否かを判定する。
【0023】この判定の結果、すでに予め設定された時
間を経過している場合には、スリープモード遷移制御部
1−1は、直ちに、データプロセッサ#0(2−0)に
対して、スリープモード遷移の指示を行う。
【0024】一方、予め設定された時間と比較した結
果、いまだ該設定時間が経過していない場合には、スリ
ープモード遷移制御部1−1は、データプロセッサ#0
(2−0)に対するスリープモード遷移指示を抑止し、
カウンタ1−3の値を読みながら、予め設定した値を経
過するまで待ち合わせを行う。待ち合わせを行っている
途中に、処理すべきデータが発生した場合には、スリー
プモード遷移制御部1−1は、スリープモード遷移指示
を中止して、データプロセッサ#0(2−0)には、通
常のデータ処理を指示する。
【0025】次に、本実施例において、スリープモード
の解除を行う場合の動作について説明する。今、処理す
べきデータが少なかった結果、データプロセッサ#0
(2−0)とデータプロセッサ#1(2−1)とがとも
にスリープ状態にある、ものと仮定する。
【0026】ここでデータプロセッサに対して処理させ
るべきデータが発生すると、制御プロセッサ1はどのデ
ータプロセッサに対して指示を行うかを決定する。その
結果、現在スリープ状態にあるデータプロセッサ#0
(2−0)に処理させることを決定すると、スリープモ
ード解除制御部(1−2)は割込み信号線#0(4−
0)により、データプロセッサ#0(2−0)に割り込
み線4−0を通して割込みをかけ、スリープ状態の解除
の指示を行う。
【0027】この時、スリープモード解除制御部1−2
は、カウンタ1−3より値を読み込むことで、最も最近
にスリープモード解除を行った時間を読み込む。
【0028】次に、制御プロセッサ1が、さらに現在ス
リープ状態のデータプロセッサ#1(2−1)に処理さ
せるべきデータが発生すると、スリープモード解除制御
部1−2は、データプロセッサ#1に対してスリープモ
ード解除の指示を与えようとするが、この時、カウンタ
3の値を読み込み、先ほど記録した、最新のスリープモ
ード解除を行った時間と比較を行う。この比較を行った
結果、予め設定してある値を経過している場合には、ス
リープモード解除制御部1−2は、直ちにデータプロセ
ッサ#1(2−1)に対して割り込み線4−1を通して
割り込みをかけ、スリープモード解除を指示する。
【0029】一方、いまだ予め設定されている値に達し
ていない場合には、スリープモード解除制御部1−2
は、スリープモード解除指示を抑止し、スリープモード
解除制御部1−2はカウンタ3の値を読み込み、予め設
定されている値になるまで、スリープモード解除の待ち
合わせを行う。そして予め設定されている値に達した時
点でデータプロセッサ#1(2−1)に対してスリープ
モード解除の指示を行う。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スリープモード機能を具備したマルチプロセッサを実現
する場合に多数必要としていたデカップリングコンデン
サを必要最小限に削減することができる、という効果を
奏する。
【0031】その理由は、本発明においては、制御プロ
セッサが、各データプロセッサのスリープモード遷移/
解除指示を効率的に行い、搭載したデカップリングコン
デンサの容量でまかなえる以上のプロセッサを同時にス
リープモード遷移/解除を行わないように制御する構成
とした、ことによる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 制御プロセッサ 1−1 スリープモード遷移制御部 1−2 スリープモード解除制御部 1−3 カウンタ 2−0 データプロセッサ#0 2−1 データプロセッサ#1 2−n データプロセッサ#n 3 制御バス 4−0 割り込み信号線#0 4−1 割り込み信号線#1 4−n 割り込み信号線#2

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のデータプロセッサと、前記複数のデ
    ータプロセッサを制御する制御プロセッサと、を含み、
    処理すべきデータ量が少ない場合には少なくとも1つの
    データプロセッサを省電力モード(「スリープモード」
    という)にするマルチプロセッサシステムにおいて、 前記制御プロセッサが、 データプロセッサにスリープモード遷移を指示する手段
    と、 スリープモード遷移を指示して一定時間は他のデータプ
    ロセッサへのスリープモード遷移指示の発行を抑止する
    手段と、 を含む、ことを特徴とするマルチプロセッサのスリープ
    制御方式。
  2. 【請求項2】前記スリープモード遷移指示を制御バスを
    用いて行うことを特徴とする請求項1記載のマルチプロ
    セッサのスリープ制御方式。
  3. 【請求項3】複数のデータプロセッサと、前記複数のデ
    ータプロセッサを制御する制御プロセッサと、を含み、
    処理すべきデータ量が少ない場合には少なくとも一つの
    データプロセッサを省電力モード(「スリープモード」
    という)にするマルチプロセッサシステムにおいて、 前記制御プロセッサが、 スリープモード状態のデータプロセッサにスリープモー
    ド解除を指示する手段と、 スリープモード解除を指示して一定時間は次のスリープ
    モード解除指示の発行を抑止する手段と、 を含む、ことを特徴とするマルチプロセッサのスリープ
    制御方式。
  4. 【請求項4】前記スリープモード解除指示を割り込み信
    号を用いて行うことを特徴とする請求項3記載のマルチ
    プロセッサのスリープ制御方式。
  5. 【請求項5】複数のプロセッサと制御プロセッサとを備
    えてなるマルチプロセッサのスリープ制御方式であっ
    て、 前記制御プロセッサにおいて、あるプロセッサに対して
    スリープモード遷移の指示を発行した後、所定時間内
    に、他のプロセッサに対するスリープモード遷移の指示
    が生じた場合には、該スリープモード遷移の指示の発行
    を、前記所定時間が経過するまでの間、待ち状態とし、 スリープ状態にあるプロセッサに対してスリープモード
    解除の指示を発行した後、所定時間内に、スリープ状態
    にある他のプロセッサに対するスリープモードの解除の
    指示が生じた場合、該スリープモード解除の指示の発行
    を前記所定時間が経過するまでの間、待ち状態とする、
    ように制御し、これにより、一定時間以内での複数のプ
    ロセッサのスリープモードへの遷移及び解除を抑止して
    同時に大量の電流変化が発生することを抑止するように
    したことを特徴とする、マルチプロセッサのスリープ制
    御方式。
JP9102706A 1997-04-04 1997-04-04 マルチプロセッサのスリープ制御方式 Pending JPH10283082A (ja)

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