[发明专利]具有原生切换机制的非对称多核心处理器

摘要

本发明公开具有原生切换机制的非对称多核心处理器，包含一第一与一第二处理核心，以支援其指令集架构的特征集合中相对应的一第一与一第二特征子集合。受支援的该第一特征子集合少于指令集架构的特征集合的所有特征。受支援的第一与第二特征子集合互不相同，但其结合即为指令集架构的特征集合的所有特征。当一执行绪由第一核心执行时，第一核心检测执行绪是否尝试利用该指令集架构的特征集合中不包含于受支援的第一特征子集合的一特征，以做出指示由第一核心切换至第二核心用以执行执行绪的回应。此不受支援的特征可为一不受支援的指令或操作模式。此切换动作可在低效能/低功耗的核心过度使用或是在高功耗/高效能的核心利用率过低时执行。 1

主权项

1.一种处理器，具有一指令集架构，其特征在于，该指令集架构具有一特征集合，该处理器包含：

一第一核心与一第二核心以及切换管理单元，该第一核心与该第二核心用以执行该指令集架构的特征集合中，相对应的一第一与一第二特征子集合；

其中，受执行的该第一特征子集合少于该指令集架构的特征集合的所有特征；

其中，受执行的该第一与该第二特征子集合互不相同；

其中，受执行的该第一与该第二特征子集合的结合即为该指令集架构的特征集合的所有特征；

其中，当一执行绪由该第一核心执行时，该第一核心检测该执行绪是否尝试利用该指令集架构的特征集合中仅包含于该第二特征子集合的一特征，若是，则做出指示该处理器由该第一核心切换至该第二核心用以执行该执行绪的回应；

该指令集架构的特征集合包括：处理器执行的指令集架构指令集、处理器执行的指令集架构操作模式的集合与/或处理器执行的指令集架构资源的集合；该执行绪为一系列或一串程序指令。

2.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，相较于该第二核心，该第一核心执行该执行绪的功耗较少但效能较低。

3.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，

该受执行的第二特征子集合少于该指令集架构的特征集合的所有特征；

其中，当该执行绪由该第二核心执行时，该第二核心检测该执行绪是否尝试利用该指令集架构的特征集合中不包含于受执行的该第二特征子集合的一特征，若是，则做出指示该处理器切换至该第一核心用以执行该执行绪的回应。

4.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，该第一核心依据其于该执行绪中是否遭遇到该第一核心不执行的该指令集架构的一指令，若是，则检测该执行绪尝试利用不包含于受执行的该第一特征子集合的该特征。

5.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，该第一核心依据该执行绪是否尝试进入该第一核心不执行的该指令集架构的一操作模式，若是，则检测该执行绪尝试利用不包含于受执行的该第一特征子集合的该特征。

6.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，由该第一核心切换至该第二核心执行该执行绪的切换动作包含将该执行绪的状态由该第一核心移转到该第二核心，其中，在检测到该执行绪尝试利用该指令集架构的特征集合中不包含于受执行的该第一特征子集合的该特征时，该处理器自动执行该状态移转以为回应，而非由执行于该第一核心的架构软件来指示该处理器执行该状态移转。

7.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，该切换管理单元，用以检测该第二核心的利用率在执行该执行绪时是否低于一临界值，若是，则指示该处理器由该第二核心切换至该第一核心执行该执行绪。

8.如权利要求7所述的处理器，其特征在于，该切换管理单元还用以检测该第一核心的利用率在执行该执行绪时是否高于一第二临界值，若是，则切换至该第二核心执行该执行绪。

9.如权利要求7所述的处理器，其特征在于，该切换管理单元包含一第三核心，该第三核心异于该第一与该第二核心。

10.如权利要求7所述的处理器，其特征在于，该切换管理单元整合于第一核心与第二核心，从而包含执行于该第一核心或第二核心的微码。

11.如权利要求1所述的处理器，其特征在于，在该第一核心指示该处理器切换至该第二核心执行该执行绪后，该第一核心进入一低功耗模式。

12.如权利要求11所述的处理器，其特征在于，在该第一核心进入该低功耗模式前，该第一核心储存该执行绪的一执行状态。

13.如权利要求12所述的处理器，其特征在于，在该第二核心执行该执行绪前，该第二核心取得由该第一核心的该执行绪所储存的该执行状态。

14.如权利要求13所述的处理器，其特征在于，在该第二核心取得该执行绪所储存的该执行状态前，该第二核心离开一低功耗模式。

15.一种由一处理器执行的方法，其特征在于，该处理器具有一指令集架构、一第一与一第二核心以及切换管理单元，该指令集架构具有一特征集合，该方法包含：

当一执行绪由该第一核心执行时，检测该执行绪是否尝试利用该指令集架构的特征集合中仅包含于第二特征子集合的一特征，若是，则将该执行绪的执行切换至该第二核心而非该第一核心，以回应该检测结果，其中，该第一核心用以执行该第一特征子集合，其中，受执行的该第一特征子集合少于该指令集架构的特征集合的所有特征，其中，该第二核心用以执行该指令集架构的特征集合中的一第二特征子集合，其中，受执行的该第一与该第二特征子集合的特征互不相同，其中，该第一与该第二特征子集合所执行的特征的结合即为该指令集架构的特征集合的所有特征；

其中该指令集架构的特征集合包括：处理器执行的指令集架构指令集、处理器执行的指令集架构操作模式的集合与/或处理器执行的指令集架构资源的集合；该执行绪为一系列或一串程序指令。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包含：

当该执行绪由该第二核心执行时，检测该执行绪是否尝试利用该指令集架构的特征集合中不包含于受执行的该第二特征子集合的一特征，其中，该第二特征子集合少于该指令集架构的特征集合的所有特征；以及

当该执行绪由该第二核心而非该第一核心执行时，若是检测到该执行绪尝试利用该指令集架构的特征集合中不包含于受执行的该第二特征子集合的该特征，将该执行绪的执行切换至该第一核心而非该第二核心。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该检测步骤包含检测是否于该执行绪中遭遇该第一核心不执行的该指令集架构的一指令。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该检测步骤包含检测该执行绪是否尝试进入该第一核心不执行的该指令集架构的一操作模式。

19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该切换步骤包含将该执行绪的状态由该第一核心移转到该第二核心，其中，在检测到该执行绪尝试利用该指令集架构的特征集合中不包含于受执行的该第一特征子集合的该特征时，该状态移转系由该处理器自动执行以为回应，而非由执行于该第一核心的架构软件来指示该处理器执行该状态移转。

20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包含：

检测该第二核心的利用率在执行该执行绪时是否低于一临界值；以及

若是检测到该第二核心的利用率在执行该执行绪时低于该临界值，将该执行绪的执行由该第二核心切换至该第一核心，以回应该检测步骤。

21.一种处理器，其特征在于，包含：

至少二个核心以及切换管理单元，其中一个该核心执行一执行绪的功耗较低但效能亦较低；

其中，该处理器检测一事件是否发生，以指示该执行绪的执行由该些核心中的一第一核心直接切换至该些核心中的一第二核心；

其中，该处理器在检测到该事件时，自动将该执行绪的状态由该第一核心直接移转到该第二核心以为回应，而非由执行于该第一核心的架构软件来指示该处理器将该执行绪的状态由该第一核心移转到该第二核心；

其中，该至少二个核心集体执行该处理器的一指令集架构的一特征