特許 7479919 情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-26

(45)【発行日】2024-05-09

(54)【発明の名称】情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/20 20060101AFI20240430BHJP

   G06F 1/04 20060101ALI20240430BHJP

   G06F 15/78 20060101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 D

G06F1/04 570

G06F15/78 517

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020082766

(22)【出願日】2020-05-08

(65)【公開番号】P2021177348

(43)【公開日】2021-11-11

【審査請求日】2023-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】524066085

【氏名又は名称】ＦＣＮＴ合同会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】影沢 正

【審査官】征矢 崇

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９９３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２００２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０６３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６０９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００８２０７６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ１／２０；１／３２－１／３２９６

Ｇ０６Ｆ１／０４

Ｇ０６Ｆ１５／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサと、
クロック信号を前記プロセッサに供給する供給部と、
前記プロセッサの温度が制限温度に達すると、前記プロセッサの処理能力を第１の処理能力に低下させる制限部と、を備え、
前記制限部は、
前記プロセッサの負荷変動パターンを測定し、
記憶部に予め記憶した前記制限温度に達するまでの前記プロセッサの負荷変動パターンを示す参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記プロセッサの処理能力を前記第１の処理能力に低下させる前に、前記第１の処理能力よりも処理能力の高い第２の処理能力に前記プロセッサの処理能力を低下させる、
情報処理装置。

【請求項2】

前記供給部は、所定周波数範囲から選択した周波数のクロック信号を前記プロセッサに供給し、
前記第１の処理能力に低下させることは、前記プロセッサに供給するクロック信号の周波数を、前記所定周波数範囲の上限の周波数より低く設定された第１の周波数以下に制限することを含み、
前記第２の処理能力に低下させることは、前記所定周波数範囲の周波数のうち、前記上限の周波数のクロック信号が供給される割合を低下させることを含む、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記記憶部には、プロセスを特定する情報と対応付けて、前記参照パターンが記憶されており、
前記制限部は、
前記プロセッサによって実行されているプロセスを特定し、
前記特定したプロセスに対応する参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記プロセッサの処理能力を前記第１の処理能力に低下させる前に前記第２の処理能力に低下させる、
請求項１または２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記制限部は、
前記記憶部に負荷変動パターンが記憶されていない場合には、前記プロセッサの温度が前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを測定し、
前記測定した前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを前記参照パターンとして前記記憶部に記憶させる、
請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

情報処理装置では、装置が高温になることを抑制したり装置を保護したりするため、高温になったプロセッサを冷却する処理が行われる。プロセッサを冷却する処理としては、冷却ファンの使用やプロセッサに供給するクロック信号の周波数を低下させる処理等を挙げることができる。

【0003】

特許文献１では、例えば、温度モニタが測定した温度を基に、許容温度を超えないように電子回路の処理負荷を制御する情報処理装置が記載されている。特許文献２では、例えば、端末機の温度が第１設定温度に該当する場合、第１駆動周波数で制御部を駆動させる端末機温度制御方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２４３２７４号公報

【文献】特開２０１３－３３４６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プロセッサを冷却する冷却ファンを備えていない情報処理装置の場合、高温になったプロセッサの冷却は、クロック信号の周波数を低下させることで行われる。このような冷却方法では、既に高温になったプロセッサを冷却するには、クロック信号の周波数を大幅に下げることになる。クロック信号の周波数が大幅に下げられると、単位時間あたりにプロセッサが処理できる処理量が大幅に低下する。そのため、実行されているアプリケーションプログラムが要求する処理能力に対し、プロセッサが提供できる処理能力が不足する虞がある。処理能力が不足すると、操作に対する反応が鈍い、表示された画像等の動きが滑らかではない等の操作性が低下する事象が生じ得る。

【0006】

開示の技術の１つの側面は、処理能力を低下させることでプロセッサの発熱を抑制しても操作性の低下を抑制できる情報処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

開示の技術の１つの側面は、次のような情報処理装置によって例示される。本情報処理装置は、プロセッサと、クロック信号を前記プロセッサに供給する供給部と、前記プロセッサの温度が制限温度に達すると、前記プロセッサの処理能力を第１の処理能力に低下させる制限部と、を備え、前記制限部は、前記プロセッサの負荷変動パターンを測定し、記憶部に予め記憶した前記制限温度に達するまでの前記プロセッサの負荷変動パターンを示す参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記第１の処理能力よりも処理能力の高い第２の処理能力に低下させる。

【発明の効果】

【0008】

開示の技術は、処理能力を低下させることでプロセッサの発熱を抑制しても操作性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係るスマートフォンのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態において、パフォーマンス制限を実行する低減区間を例示する図である。

【図3】図３は、実施形態における辞書データの一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態において、ＣＰＵに供給されるクロック信号の周波数と、ＣＰＵに流れる電流の関係を例示する図である。

【図5】図５は、実施形態において、予測区間中の小区間における予測発熱量の概算に用いる予測発熱量テーブルの一例である。

【図6】図６は、実施形態におけるガバナーパラメータを例示する第１の図である。

【図7】図７は、実施形態におけるガバナーパラメータを例示する第２の図である。

【図8】図８は、実施形態におけるガバナーパラメータを例示する第３の図である。

【図9】図９は、実施形態における、ＣＰＵの温度が制限温度に達するか否かの判定を模式的に示す図である。

【図10】図１０は、実施形態に係るスマートフォンの処理フローの一例を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態における辞書データの生成処理の処理フローの一例を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態におけるパフォーマンス制限の処理フローの一例を示す図である。

【図13】図１３は、パフォーマンス制限の実施の有無によるＣＰＵの温度の変化を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜実施形態＞
以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る情報処理装置は、例えば、以下の構成を備える。
本実施形態に係る情報処理装置は、
プロセッサと、
クロック信号を前記プロセッサに供給する供給部と、
前記プロセッサの温度が制限温度に達すると、前記プロセッサの処理能力を第１の処理能力に低下させる制限部と、を備え、
前記制限部は、
前記プロセッサの負荷変動パターンを測定し、
記憶部に予め記憶した前記制限温度に達するまでの前記プロセッサの負荷変動パターンを示す参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記第１の処理能力よりも処理能力の高い第２の処理能力に低下させる。

【0011】

情報処理装置は、例えば、プロセッサを冷却する冷却ファンを備えない情報処理装置である。このような情報処理装置としては、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ、ノートブック型パーソナルコンピュータ等を挙げることができる。また、情報処理装置は、冷却ファンを備えないことで静音を実現したデスクトップ型パーソナルコンピュータであってもよい。また、情報処理装置は、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ（ＩｏＴ）で利用される小型機器であってもよい。

【0012】

本情報処理装置は、プロセッサの温度が制限温度に達すると、プロセッサの処理能力を第１の処理能力に低下させることで、プロセッサを冷却する。ここで、既に制限温度に達したプロセッサを冷却するには、プロセッサの処理能力を大幅に低下させることになる。プロセッサの処理能力を大幅に低下させると、情報処理装置の操作性が低下する虞がある。

【0013】

そこで、本情報処理装置は、プロセッサの負荷変動パターンを基に、プロセッサの温度が制限温度に達するか否かを判定する。そして、本情報処理装置は、制限温度に達すると判定した場合、第１の処理能力よりも高い第２の処理能力にプロセッサの処理能力を低下させる。プロセッサの温度は未だ制限温度に達していないため、プロセッサの処理能力を第１の処理能力まで低下させなくとも、第２の処理能力に低下させることでプロセッサを冷却することができる。また、第２の処理能力は第１の処理能力よりも高いため、第１の処理能力に低下させる場合よりも操作性の低下は抑制される。ここで、第２の処理能力に低下させることは、たとえば、プロセッサがマルチコア構成である場合において、駆動するコアの数を減少させることを含んでもよい。

【0014】

本情報処理装置は、次の特徴を備えてもよい。前記供給部は、所定周波数範囲から選択した周波数のクロック信号を前記プロセッサに供給し、前記第１の処理能力に低下させることは、前記所定周波数範囲の上限を低下させることを含み、前記第２の処理能力に低下させることは、前記所定周波数範囲の周波数のうち、上限の周波数のクロック信号が供給される割合を低下させることを含む。第２の処理能力に低下さても、所定周波数範囲の上限は変更されない。すなわち、プロセッサの処理能力が第２の処理能力に低下されても、プロセッサには処理負荷に応じて所定周波数範囲の上限の周波数のクロック信号が供給され得る。そのため、本情報処理装置は、高負荷の処理が要求されても、操作性の低下が抑制される。

【0015】

本情報処理装置は、次の特徴を備えてもよい。前記記憶部には、プロセスを特定する情報と対応付けて、前記参照パターンが記憶されており、前記制限部は、前記プロセッサによって実行されているプロセスを特定し、前記特定したプロセスに対応する参照パターンと、前記測定した負荷変動パターンとの差が閾値以下となると、前記第１の処理能力よりも処理能力の高い第２の処理能力に低下させる。ここで、プロセスは、アプリケーションプログラム単位であってもよいし、アプリケーションプログラム内のウィンドウ単位であってもよい。例えば、動画を再生するアプリケーションプログラムにおいて、動画を再生するウィンドウとアプリケーションプログラムの設定を行うウィンドウとでは、プロセッサへの負荷が異なると考えられる。そのため、アプリケーションプログラムではなくウィンドウに対応付けて参照パターンが記憶されることも有用である。このような特徴を備えることで、本情報処理装置は、プロセスの負荷変動の特性に応じて第２の処理能力への低下を行うことができる。

【0016】

本情報処理装置は、次の特徴を備えてもよい。前記制限部は、前記記憶部に負荷変動パターンが記憶されていない場合には、前記プロセッサの温度が前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを測定し、前記測定した前記制限温度に達するまでの負荷変動パターンを前記参照パターンとして前記記憶部に記憶させる。このような特徴を備えることで、ユーザの操作の癖や情報処理装置毎の特性（バックグラウンドで実行されるプロセス等）を反映した負荷変動パターンを記憶部に記憶させることができる。

【0017】

以下、図面を参照して上記情報処理装置をスマートフォンに適用した実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係るスマートフォンのハードウェア構成の一例を示す図である。図１に例示されるスマートフォン１００は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）１０１、記憶部１０２、サーミスタ１０３、ガバナー制御部１０４、温度制御部１０５、周波数制御部１０６及びガバナー温度制御部１０７を備える。スマートフォン１００は、筐体内のスペースの関係上、ＣＰＵ１０１を冷却する冷却ファンを備えていない。

【0018】

ＣＰＵ１０１は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）、プロセッサとも呼ばれる。
ＣＰＵ１０１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵ１０１がマルチコア構成を有していてもよい。ＣＰＵ１０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、ＣＰＵ１０１以外のプロセッサ、例えば、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＧＰＵ）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われてもよい。また、ＣＰＵ１０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路によって実行されてもよい。また、ＣＰＵ１０１の少なくとも一部にアナログ回路が含まれてもよい。集積回路は、Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ（ＬＳＩ）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）を含む。ＣＰＵ１０１は、プロセッサと集積回路との組み合わせであってもよい。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。スマートフォン１００では、記憶部１０２に記憶されたアプリケーションプログラムをＣＰＵ１０１が実行することで、周辺装置の制御が行われる。これにより、スマートフォン１００は、所定の目的に合致した処理を実行することができる。

【0019】

ＣＰＵ１０１は、供給されるクロック信号の周波数に応じて、発熱量が変動する。そのため、高い周波数のクロック信号が供給される時間が長くなると、ＣＰＵ１０１は高温になる。ＣＰＵ１０１は、「プロセッサ」の一例である。

【0020】

記憶部１０２は、主記憶部や補助記憶部を含む。主記憶部は、ＣＰＵ１０１から直接アクセスされる記憶部として例示される。主記憶部は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）およびＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）を含む。

【0021】

補助記憶部は、各種のプログラムおよび各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部には、オペレーティングシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。また、補助記憶部には、スマートフォン１００にインストールされたアプリケーションプログラム（図中では、「アプリ」と記載）も記憶される。

【0022】

補助記憶部としては、例えば、Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ、ＨＤＤ）等を挙げることができる。記憶部１０２は、「記憶部」の一例である。

【0023】

サーミスタ１０３は、ＣＰＵ１０１の温度を測定する。温度制御部１０５は、サーミスタ１０３が測定したＣＰＵ１０１の温度を取得する。温度制御部１０５は、取得した温度が予め設定された制限温度以上である場合に、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数の上限をＣＰＵ１０１が動作可能な最大周波数より低い第１周波数に低下させる温度制限をガバナー制御部１０４に対して行う。

【0024】

ガバナー制御部１０４は、周波数制御部１０６がＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数を制御する。ガバナー制御部１０４は、例えば、ガバナーパラメータを周波数制御部１０６に適用することで、周波数制御部１０６が供給するクロック信号の周波数を制御する。ガバナーパラメータは、例えば、ＣＰＵ１０１の負荷率と、供給するクロック信号の周波数と、当該周波数のクロック信号の供給を維持する維持時間とを対応付けたパラメータである。ガバナーパラメータについての詳細は後述する。ガバナー制御部１０４は
、温度制限が行われている場合には、第１周波数を上限とした範囲で、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数を決定する。ガバナー制御部１０４は、「制限部」の一例である。

【0025】

周波数制御部１０６は、ガバナー制御部１０４から適用されたガバナーパラメータにしたがってクロック信号の周波数を決定し、決定した周波数のクロック信号をＣＰＵ１０１に供給する。ＣＰＵ１０１は、周波数制御部１０６から供給されたクロック信号を基に動作する。周波数制御部１０６は、「供給部」の一例である。

【0026】

ここで、ガバナー制御部１０４による温度制限では、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数の上限が第１周波数に低下させられるため、スマートフォン１００のパフォーマンスが著しく低下する虞がある。そこで、本実施形態では、ガバナー温度制御部１０７が、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達するか否かを判定する。ガバナー温度制御部１０７は、制限温度に達すると判定すると、温度制限よりも緩やかなパフォーマンス制限をＣＰＵ１０１に対して実行する。パフォーマンス制限は、温度制限よりも緩やかな制限であることから、ＣＰＵ１０１のパフォーマンスが著しく低下することが抑制される。また、ガバナー温度制御部１０７によってパフォーマンス制限が実行されることで、ＣＰＵ１０１の発熱量が抑制される。このようなパフォーマンス制限が行われることで、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達することが回避されたり、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達するタイミングを遅らせることができる。

【0027】

図２は、実施形態において、パフォーマンス制限を実行する低減区間を例示する図である。図２において、縦軸はＣＰＵ１０１の温度を例示し、横軸は時間を例示する。ガバナー温度制御部１０７は、予測区間において、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達するか否かを判定する。ガバナー温度制御部１０７は、制限温度に達すると判定すると、ＣＰＵ１０１に対するパフォーマンス制限を低減区間において実行する。パフォーマンス制限が行われてもＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達した場合、ガバナー制御部１０４によって温度制限が実行される。

【0028】

ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１が実行しているアプリケーションプログラムと、ＣＰＵ１０１の負荷変動パターンを監視する。予測区間における判定では、ガバナー温度制御部１０７は、監視した負荷変動パターンを基に、後述する辞書データを参照して、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達するか否かを判定すればよい。

【0029】

パフォーマンス制限としては、最大周波数のクロック信号がＣＰＵ１０１に供給されることを許容する一方で、最大周波数のクロック信号が供給される供給時間を短縮することが挙げられる。このような供給時間を短縮することとしては、例えば、負荷に応じてクロック信号の周波数が最大周波数に遷移しても、ＣＰＵ１０１の負荷の低下に応じて速やかにクロック信号の周波数を低下させることを挙げることができる。このような制御は、例えば、ＣＰＵ１０１の負荷とクロック信号の周波数とを対応付けたガバナーテーブルを用いて行われる。

【0030】

ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１によって実行されているアプリケーションプログラムに対応する辞書データが未だ存在しない場合、当該アプリケーションプログラムに対応する辞書データの生成を行う。ガバナー温度制御部１０７は、温度制御部１０５から温度制限を実行したことの通知を受けると、予測区間における、ＣＰＵ１０１の負荷変動パターン及び低減ガバナーパラメータを対応付けて辞書データとして記憶する。

【0031】

ここで、予測区間はアプリケーション毎に異なってもよい。例えば、ＣＰＵ１０１に対する負荷が頻繁に変動するアプリケーションプログラムについては予測区間を長めに設定
し、ＣＰＵ１０１に対する負荷の変動が少ないアプリケーションプログラムについては予測区間を短めに設定してもよい。低減ガバナーパラメータは、温度制限よりも緩やかなパフォーマンス制限をＣＰＵ１０１に対して実行する際に用いるパラメータである。ガバナー温度制御部１０７は、例えば、温度制限を実行したことの通知を所定回数以上受けたアプリケーションについて、辞書データを記憶するようにしてもよい。ガバナー温度制御部１０７は、「制限部」の一例である。

【0032】

図３は、実施形態における辞書データの一例を示す図である。図３に例示される辞書データ１０７１は、「アプリケーション名」、「予測区間の長さ」、「特徴データ」、「ガバナーパラメータ」の各項目を含む。「アプリケーション名」には、アプリケーションプログラムの名称が格納される。「予測区間の長さ」には、アプリケーションプログラムに対応する予測区間の長さが格納される。予測区間の長さは、例えば、アプリケーションプログラム毎に温度制限に達するまでの時間から低減区間を除いた長さである。「特徴データ」には、例えば、ＣＰＵ１０１の負荷変動パターンを示すデータが格納される。

【0033】

ＣＰＵ１０１の負荷変動パターンを示すデータとしては、例えば、ＣＰＵ１０１の予測発熱量と、サーミスタ１０３によって測定されたＣＰＵ１０１の温度の組の時系列の変化を挙げることができる。時系列の変化としては、例えば、予測区間を複数の小区間に区切り、小区間夫々におけるＣＰＵ１０１の予測発熱量と、サーミスタ１０３によって測定されたＣＰＵ１０１の温度の組を列挙したものを挙げることができる。辞書データ１０７１は、例えば、ガバナー温度制御部１０７内の記憶部に記憶される。また、辞書データ１０７１は、例えば、記憶部１０２に記憶されてもよい。辞書データ１０７１は、「参照パターン」の一例である。

【0034】

予測発熱量は、例えば、ＣＰＵ１０１に供給されるクロック信号の周波数から推定することができる。図４は、実施形態において、ＣＰＵに供給されるクロック信号の周波数と、ＣＰＵに流れる電流の関係を例示する図である。ＣＰＵ１０１に多くの電流が流れるとＣＰＵ１０１の消費電力が高くなることから、図４は、ＣＰＵに供給されるクロック信号の周波数と、ＣＰＵ１０１の消費電力の関係を例示しているということもできる。図４を参照すると、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数が高くなる程、ＣＰＵ１０１の消費電力が高くなることが理解できる。そして、ＣＰＵ１０１は、消費電力が高くなることに応じて、発熱量が増加する。そのため、予測発熱量は、周波数分布を基に概算で算出することができる。

【0035】

図５は、実施形態において、予測区間中の小区間における予測発熱量の概算に用いる予測発熱量テーブルの一例である。予測発熱量テーブル１０７２は、「周波数」、「重み」、「周波数分布」及び「予測発熱量」の各項目を含む。「周波数」には、小区間においてＣＰＵ１０１に供給されたクロック信号の周波数が列挙される。周波数の単位は、例えば、「ＭＨｚ」である。図５では、小区間において、周波数１００ＭＨｚ、２００Ｍｈｚ、３００Ｍｈｚのクロック信号が供給されたことが例示される。「重み」には、周波数夫々について、発熱量の概算に用いる重みを示す情報が格納される。重みを示す情報は、例えば、高い周波数ほど重みが大きくなる。「周波数分布」は、各周波数のクロック信号が供給された時間を小区間全体を１とした比率で示した情報が格納される。「予測発熱量」には、「重み」と「周波数分布」を基に算出された予測発熱量の概算値が格納される。図５の例では、周波数２００ＭＨｚについて「重み」が「２」、「周波数分布」が「０．３」であることから、これらの乗算の結果、予測発熱量として「０．６」が算出される。予測区間における発熱量は、各周波数での予測発熱量の合計となるため、図５の例では、小区間における予測発熱量として「２．３」が算出される。

【0036】

図３に戻り、「ガバナーパラメータ」には、パフォーマンス制限を行う際に適用する低
減ガバナーパラメータを示す情報が格納される。図６から図８は、実施形態におけるガバナーパラメータを例示する図である。図６は、温度制限及びパフォーマンス制限のいずれもが行われていない状態に適用されるガバナーパラメータを例示する。図７及び図８は、パフォーマンス制限に用いられる低減ガバナーパラメータを例示する。図６から図８に例示されるガバナーパラメータ及び低減ガバナーパラメータは、「周波数」、「目標負荷率」及び「維持時間」の各項目を対応付けるテーブルとして例示される。「周波数」には、周波数制御部１０６がＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数（ＭＨｚ）が格納される。「目標負荷率」には、ＣＰＵ１０１の負荷率（％）に近くなるように周波数が決められる値が格納される。「維持時間」には、変更された周波数のクロック信号が継続して供給される最低時間（ｍｓ）が格納される。

【0037】

例えば、図６に例示するガバナーパラメータ１０７３では、ＣＰＵ１０１に供給されているクロック信号の周波数が１００ＭＨｚであるときにＣＰＵ１０１の負荷率が４０％を超えると、ＣＰＵ１０１に供給されるクロック信号の周波数は２００ＭＨｚに変更される。ガバナーパラメータ１０７３の例では、例えば、クロック信号の周波数が「３００ＭＨｚ」に変更されると、２００ｍｓ継続して周波数３００ＭＨｚのクロック信号がＣＰＵ１０１に供給される。２００ｍｓを経過すると、ＣＰＵ１０１に供給されるクロック信号の周波数は、ガバナーパラメータ１０７３において１段階低い周波数である「２００ＭＨｚ」に変更される。

【0038】

図７に例示される低減ガバナーパラメータ１０７４は、ガバナーパラメータ１０７３と比較して、周波数２００ＭＨｚ以上における目標負荷率が高く設定されているとともに、周波数３００ＭＨｚ以上における維持時間が短く設定される。そのため、低減ガバナーパラメータ１０７４は、高い周波数に遷移しにくくなるとともに、低い周波数に遷移しやすいガバナーパラメータとなっている。

【0039】

図８に例示される低減ガバナーパラメータ１０７５は、低減ガバナーパラメータ１０７４よりも更に、高い周波数に遷移しにくくなるとともに、低い周波数に遷移しやすいガバナーパラメータとなっている。ここで、いずれの低減ガバナーパラメータも、周波数制御部１０６が供給する周波数の上限を低下させるものではないため、周波数制御部１０６は、ＣＰＵ１０１の負荷に応じて、ＣＰＵ１０１の動作可能な最大周波数のクロック信号をＣＰＵ１０１に供給することができる。低減ガバナーパラメータ１０７４、１０７５は、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数変動頻度パターンが異なるガバナーパラメータということができる。

【0040】

ガバナーパラメータ及び低減ガバナーパラメータにおける高い周波数への遷移の容易さは、目標負荷率によって制御可能である。目標負荷率を高くすることで、高い周波数へ遷移しにくくなる。一方で、目標負荷率を低くすることで、高い周波数遷移しやすくなる。また、低減ガバナーパラメータにおける低い周波数への遷移の容易さは、維持時間によって制御可能である。維持時間を長くすることで、低い周波数へ遷移しにくくなる。また、維持時間を短くすることで、低い周波数へ遷移しやすくなる。

【0041】

図９は、実施形態における、ＣＰＵの温度が制限温度に達するか否かの判定を模式的に示す図である。図９において、縦軸は特徴データを例示し、横軸は時間を例示する。ここでは、特徴データとして、予測発熱量を採用する。ガバナー温度制御部１０７は、予測区間を区切った小区間ごとに、ＣＰＵ１０１に供給されたクロック信号の周波数を基に算出した予測発熱量と、辞書データ１０７１の予測発熱量との差の絶対値を算出する。ガバナー温度制御部１０７は、小区間夫々で算出した差の絶対値を合算した非類似度を算出する。非類似度は、値が大きいほど、実測データと辞書データ１０７１との乖離が大きいことを示す。すなわち、ガバナー温度制御部１０７は、非類似度が大きいほど、ＣＰＵ１０１
の温度が制限温度に達する可能性は低いと判定する。換言すれば、非類似度の大きさは、ＣＰＵ１０１が温度制限に達する確率の低さを示すということもできる。本実施形態では、辞書データ１０７１には特徴データとして予測発熱量とともにサーミスタ１０３によって測定された温度が格納される。そこで、ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１の温度についても、予測発熱量と同様に、サーミスタ１０３が実測したＣＰＵ１０１の温度と、辞書データ１０７１に格納された温度の非類似度を算出する。ガバナー温度制御部１０７は、予測発熱量及び温度の少なくとも一方の非類似度が閾値以下である場合に、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達すると判定してもよい。また、ガバナー温度制御部１０７は、予測発熱量の非類似度及び温度の非類似度のいずれもが閾値以下である場合に、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達すると判定してもよい。

【0042】

＜スマートフォン１００の処理フロー＞
図１０は、実施形態に係るスマートフォンの処理フローの一例を示す図である。図１０に例示される処理は、スマートフォン１００が起動している間、繰り返し実行される。以下、図１０を参照して、スマートフォン１００の処理フローの一例について説明する。

【0043】

Ｊ１では、ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１で実行されているアプリケーションプログラムの名称を取得する。Ｊ２では、ガバナー温度制御部１０７は、Ｊ１で取得したアプリケーションプログラムの名称に対応した辞書データ１０７１が生成されているか否かを判定する。辞書データ１０７１が生成されている場合（Ｊ２でＹＥＳ）、処理はＪ３に進められる。辞書データ１０７１が生成されていない場合（Ｊ２でＮＯ）、処理はＪ５に進められる。

【0044】

Ｊ３では、ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１の実測のデータと、辞書データ１０７１とを基に、ＣＰＵ１０１の温度が制限温度に達するか否かを判定する。制限温度に達すると判定した場合（Ｊ３でＹＥＳ）、処理はＪ４に進められる。制限温度に達しないと判定した場合（Ｊ３でＮＯ）、処理は終了する。

【0045】

Ｊ４では、ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１に対するパフォーマンス制限を行う。パフォーマンス制限の詳細は、図１２を参照して説明する。

【0046】

Ｊ５では、ガバナー温度制御部１０７は、辞書データ１０７１を生成する。辞書データ１０７１を生成する処理の詳細は、図１１を参照して説明する。

【0047】

＜辞書データ１０７１の生成処理＞
図１１は、実施形態における辞書データの生成処理の処理フローの一例を示す図である。図１１に例示する処理は、例えば、図１０のＪ５において実行される。以下、図１１を参照して、辞書データ１０７１の生成処理の処理フローの一例について説明する。

【0048】

Ｊ５１では、ガバナー温度制御部１０７は、ＣＰＵ１０１の負荷変動パターンを監視する。Ｊ５２では、ガバナー温度制御部１０７は、ガバナー制御部１０４によって温度制限が実行されたか否かを判定する。実行された場合（Ｊ５２でＹＥＳ）、処理はＪ５３に進められる。実行されていない場合（Ｊ５２でＮＯ）、処理はＪ５１に進められる。

【0049】

Ｊ５３では、ガバナー温度制御部１０７は、温度制限が実行されるまでの予測区間に相当する期間における負荷変動パターンを保存する。負荷変動パターンの保存では、予測区間に相当する期間を小区間に分割し、分割した小区間夫々における負荷変動パターンを示す特徴データを保存すればよい。負荷変動パターンを保存する領域は、ガバナー温度制御部１０７内の記憶部であってもよいし、記憶部１０２であってもよい。

【0050】

Ｊ５４では、ガバナー温度制御部１０７は、Ｊ５３における負荷変動パターンの保存を閾値回数以上行ったか否かを判定する。換言すれば、ガバナー温度制御部１０７は、閾値個数以上の負荷変動パターンが保存されているか否かを判定する。保存された回数が閾値回数以上である場合（Ｊ５４でＹＥＳ）、処理はＪ５５に進められる。保存された回数が閾値未満である場合（Ｊ５４でＮＯ）、処理はＪ５１に進められる。

【0051】

Ｊ５５では、ガバナー温度制御部１０７は、辞書データ１０７１に格納する特徴データを決定する。ガバナー温度制御部１０７は、小区間夫々について、閾値回数保存された特徴データの平均値を算出する。ガバナー温度制御部１０７は、算出した平均値を当該小区間における特徴データとして決定する。

【0052】

Ｊ５６では、ガバナー温度制御部１０７は、予測区間における負荷変動パターンの特徴に基づいて、適用する低減ガバナーパラメータを決定する。ガバナー温度制御部１０７は、例えば、予測区間においてＣＰＵ１０１の負荷率の上下が長い周期で繰り返される場合、高い周波数に遷移しにくく、かつ、高い周波数から低い周波数に遷移しやすい低減ガバナーパラメータを採用すればよい。ガバナー温度制御部１０７は、例えば、予測区間においてＣＰＵ１０１の負荷率の上下が短い周期で繰り返される場合、高い周波数に遷移しやすく、かつ、高い周波数から低い周波数に遷移しやすい低減ガバナーパラメータを採用すればよい。ここで、周期の長短は、適宜決定した閾値を基に判定されればよい。

【0053】

Ｊ５７では、ガバナー温度制御部１０７は、Ｊ５５で決定した特徴データと、Ｊ５６で決定した低減ガバナーパラメータとを、図１０のＪ１で取得したアプリケーションプログラムの名称と対応付けて、辞書データ１０７１を生成する。

【0054】

＜パフォーマンス制限の処理フロー＞
図１２は、実施形態におけるパフォーマンス制限の処理フローの一例を示す図である。図１２に例示する処理は、例えば、図１０のＪ３及びＪ４において実行される。以下、図１２を参照して、パフォーマンス制限の処理フローの一例について説明する。

【0055】

Ｊ３１では、ガバナー温度制御部１０７は、実測したＣＰＵ１０１の負荷変動パターンと、辞書データ１０７１に格納された特徴データとの非類似度を算出する。Ｊ３２では、ガバナー温度制御部１０７は、Ｊ３１で算出した非類似度が閾値以下であるか否かを判定する。閾値以下である場合（Ｊ３２でＹＥＳ）、処理はＪ４１に進められる。閾値より大きい場合（Ｊ３２でＮＯ）、処理は終了される。Ｊ３１及びＪ３２の処理は、図１０のＪ３において実行される処理の一例である。

【0056】

Ｊ４１では、ガバナー温度制御部１０７は、辞書データ１０７１において、図１０のＪ１で取得したアプリケーションプログラムの名称に対応付けられた低減ガバナーパラメータの適用をガバナー制御部１０４に指示する。ガバナー制御部１０４は、指示された低減ガバナーパラメータを周波数制御部１０６に適用する。低減ガバナーパラメータを周波数制御部１０６に適用することは、「第２の処理能力に低下させる」ことの一例である。

【0057】

＜実施形態の作用効果＞
実施形態では、周波数制御部１０６からＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数の上限を第１周波数に低下させる温度制限を行う前に、予測区間において温度制限が発生するか否かを判定する。そして、温度制限が発生すると判定した場合に、温度制限よりも緩やかな制限であるパフォーマンス制限が行われる。パフォーマンス制限では、周波数制御部１０６からＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数の上限の低下は行われない。そのため、パフォーマンス制限が行われた状態であっても、高負荷の処理が実行される際には、ＣＰＵ１０１には最大周波数のクロック信号が供給され得る。そのため、本実施
形態によれば、スマートフォン１００の操作性の低下が抑制される。

【0058】

本実施形態では、スマートフォン１００は、低減区間においてパフォーマンス制限を実行することで、ＣＰＵ１０１の発熱量を抑制する。図１３は、パフォーマンス制限の実施の有無によるＣＰＵの温度の変化を例示する図である。図１３では、縦軸がＣＰＵ１０１の温度を例示し、横軸が時間を例示する。実線のグラフが、低減区間においてパフォーマンス制限を実行した場合におけるＣＰＵ１０１の温度の推移を例示する。点線のグラフが、パフォーマンス制限を実行しない場合におけるＣＰＵ１０１の温度の推移を例示する。図１３を参照すると理解できるように、パフォーマンス制限を実行することで低減区間におけるＣＰＵ１０１の温度の上昇が抑制される。その結果、スマートフォン１００は、温度制限が発生する頻度を低下させることができる。すなわち、スマートフォン１００は、温度制限によって操作性が低下する頻度を抑えることができる。

【0059】

実施形態では、スマートフォン１００は、ＣＰＵ１０１が温度制限に達する確率を非類似度として数値化する。スマートフォン１００は、この数値から周波数制御部１０６に適用するガバナーパラメータを変更すると判定した場合、辞書データ１０７１にしたがって低減ガバナーパラメータを選択する。ここで、辞書データ１０７１には、クロック信号の周波数変動頻度パターンやクロック信号の周波数変動幅を基に好適なガバナーパラメータが選択される。そして、選択された低減ガバナーパラメータが、アプリケーションプログラムの名称と対応付けて登録される。換言すれば、辞書データ１０７１においては、クロック信号の周波数変動頻度パターンとクロック信号の周波数変動幅の組み合わせがアプリケーションプログラムの名称によって示されるということができる。そのため、スマートフォン１００は、辞書データ１０７１にしたがうことで、クロック信号の周波数変動頻度パターンとクロック信号の周波数変動幅とを基に、好適な低減ガバナーパラメータを選択することができる。また、スマートフォン１００は、このように低減ガバナーパラメータを選択することで、低減ガバナーパラメータの選択にかかる計算量を削減することができる。ひいては、スマートフォン１００は、ＣＰＵ１０１の温度変化に対する低減ガバナーパラメータの適用の追従性を高めることができる。

【0060】

なお、実施形態における辞書データ１０７１では、アプリケーションプログラムと対応付けて低減ガバナーパラメータが記憶されたが、辞書データ１０７１はこのような構成に限定されない。辞書データ１０７１は、例えば、クロック信号の周波数変動頻度パターンとクロック信号の周波数変動幅との組み合わせに対して、低減ガバナーパラメータを対応付けるものであってもよい。また、実施形態において、辞書データ１０７１における「予測区間の長さ」はアプリケーションプログラム毎に設定されたが、「予測区間の長さ」は、予め決定した一定値であってもよい。

【0061】

実施形態では、アプリケーションプログラムの負荷変動パターンを辞書データ１０７１として保存し、辞書データ１０７１を参照して温度制限が発生するか否かが判定される。そのため、本実施形態によれば、スマートフォン１００は、インストールされた複数のアプリケーションプログラム夫々の特性に応じて、温度制限が発生するか否かの判定を行うことができる。

【0062】

＜変形例＞
以上説明した実施形態では、辞書データ１０７１に格納する特徴データとして、予測発熱量と温度とが採用された。しかしながら、特徴データは他のデータであってもよい。例えば、ＣＰＵ１０１の発熱量は、上記の通り、供給するクロック信号の周波数に応じて変動する。そこで、特徴データとして、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数が採用されてもよい。

【0063】

以上説明した実施形態では、ＣＰＵ１０１に供給するクロック信号の周波数を制御することで、ＣＰＵ１０１の冷却が行われる。しかしながら、ＣＰＵ１０１の冷却はこのような方法に限定されず、例えば、ＣＰＵ１０１がマルチコア構成である場合において、駆動するコアの数を減少させてもよい。

【0064】

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0065】

１００：スマートフォン
１０１：ＣＰＵ
１０２：記憶部
１０３：サーミスタ
１０４：ガバナー制御部
１０５：温度制御部
１０６：周波数制御部
１０７：ガバナー温度制御部
１０７１：辞書データ
１０７２：予測発熱量テーブル
１０７３：ガバナーパラメータ
１０７４、１０７５：低減ガバナーパラメータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】