JPH08202468A

JPH08202468A - マルチプロセッサシステム

Info

Publication number: JPH08202468A
Application number: JP7011821A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hara; 原　　敦; Takashi Maruyama; 隆丸山; Hitoshi Yoshitome; 等吉留; Ryuichi Hattori; 隆一服部; Yasuhiro Hida; 庸博飛田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-08-09
Also published as: US5724591A

Abstract

(57)【要約】【目的】通常の動作モ−ドと低消費電力モ−ドとの切り
換え時、あるいは電源投入／遮断時に生じる電力変動が
低減されたマルチプロセッサシステムを提供することに
ある。【構成】予めいくつかのグル−プに分けられたプロセッ
サ部１０１、１０２、１０３〜１０９と、キ−ボ−ド１
５０のキ−入力を監視するシステム状態監視部２０１
と、通常の動作モ−ドにおいてキ−入力が一定時間行わ
れなかったときに、現時点での各プロセッサ部の総消費
電力と、予め測定した、低消費電力モ−ドでの総消費電
力との差分を算出する消費電力監視部３０１と、算出さ
れた差分が所定値よりも大きい場合には、低消費電力モ
−ドに移行すべく、各プロセッサ部に供給している動作
クロックをグル−プ単位で、順次、低下あるいは停止す
る動作クロック制御部２１０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のプロセッサを備
えるマルチプロセッサシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ノートブック型のパーソナルコンピュー
タやワードプロセッサ等に代表される情報処理装置は、
一般的に、その内部にバッテリが設けられている。バッ
テリには様々なタイプがあるが、何れにしてもその畜電
量には限りがある。したがって、バッテリ駆動時におい
て、いかに装置の消費電力を低減するかということが重
要な課題となる。

【０００３】一方、日経エレクトロニクス誌１９９３年
９月１３号（ＮＯ．５９０、Ｐ１０３〜１２３）記載の
ように、米国のエナジースタープログラム等において商
用電源を使用する一般の情報処理装置に関しても、省エ
ネルギの観点から、未使用時（待機状態）での消費電力
の低減が求められている。

【０００４】したがって、現在では、情報処理装置を通
常の動作モ−ドから低消費電力モ−ドに移行させるなど
して様々な省電力化が実施されている。低消費電力モ−
ドへの移行は、例えば、ＣＰＵの動作クロック周波数を
低下もしくは停止したり、ＣＰＵへ供給する電源電圧を
５Ｖから３．３Ｖに変更することで実現している。

【０００５】なお、従来例としては、特開平２−１７６
９２１号に記載されているものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、装置の消費電力を低減できるものの、通常モ−
ドから低消費電力モ−ドに移行する際（又は低消費電力
モ−ドから通常モ−ドに移行する際）、大きな電力変動
が生じてしまう。ＣＰＵが１個で、ＣＰＵ自身の消費電
力が小さい場合はよいが、高速・高性能化を図るために
複数個のＣＰＵを搭載したマルチプロセッサシステムで
は消費電力が比較的大きくなるため、具体的には、次の
ような問題が生じることになる。

【０００７】すなわち、ＣＰＵ一個あたりの消費電力変
動量をＱワット（Ｗ）とし、これがＮ個のＣＰＵで同時
に発生したとすると、総電力変動量はＮ・Ｑワット
（Ｗ）と大きなものとなる。

【０００８】このようにＮ・Ｑワット（Ｗ）の電力量が
瞬時に変動してしまうと、電源回路での突入電流が非常
に大きくなる。この突入電流は、回路基板の電源部や基
準電位を与えるグラウンド部にノイズを発生させ、装置
の誤動作を誘発する。また、これらのノイズが空中に放
射されて、他のテレビやラジオ、通信装置に雑音として
障害を与えたり、他の情報処理装置を誤動作させる可能
性もある。突入電流による障害は、電源遮断時あるいは
電源投入時にも発生する。なお、突入電流を防止するた
めに、電源回路に大容量のコンデンサを挿入する等、保
護回路を新たに取り付けてもよいが、この場合、電源部
が大きくなったり、電源効率を落ちてしまう可能性があ
る。

【０００９】本発明の目的は、通常の動作モ−ドと低消
費電力モ−ドとの切り換え時、あるいは電源投入／遮断
時に生じる電力変動が低減されたマルチプロセッサシス
テムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の態様によれば、複数のプロセッサを備
えるマルチプロセッサシステムにおいて、前記複数のプ
ロセッサのそれぞれが通常状態にある第１モ−ド、およ
び、前記複数のプロセッサのそれぞれが、前記通常状態
と比較して消費する電力が少ない低消費電力状態にある
第２モ−ドの何れかの設定要求を受け付ける受付手段
と、前記複数のプロセッサを、少なくとも一つのプロセ
ッサを含む複数のグル−プに予め分類し、前記受付手段
で前記第１モ−ドの設定要求を受け付けると、前記複数
のプロセッサを前記グル−プ毎に、順次、通常状態に
し、前記受付手段で前記第２モ−ドの設定要求を受け付
けると、前記複数のプロセッサを前記グル−プ毎に、順
次、低消費電力状態にする設定手段とを備えることを特
徴とするマルチプロセッサシステムが提供される。

【００１１】上記目的を達成するための本発明の第２の
態様によれば、第１の態様において、前記設定手段は、
さらに、前記受付手段で前記第１モ−ドあるいは前記第
２モ−ドの設定要求を受け付けると、前記複数のプロセ
ッサの総消費電力を測定し、測定した総消費電力と、予
め記憶しておいた、設定要求されたモ−ドにおける前記
複数のプロセッサの総消費電力との差分を算出し、算出
した差分が、予め定めた値よりも小さい場合には、設定
要求されたモ−ドに応じて前記複数のプロセッサを一括
して通常状態あるいは低消費電力状態にすることを特徴
とするマルチプロセッサシステムが提供される。

【００１２】上記目的を達成するための本発明の第３の
態様によれば、第１または第２の態様において、前記設
定手段は、前記プロセッサの動作周波数を変化させるこ
とで該プロセッサを通常状態と低消費電力状態とに切り
換えることを特徴とするマルチプロセッサシステムが提
供される。

【００１３】上記目的を達成するための本発明の第４の
態様によれば、第１または第２の態様において、前記設
定手段は、前記プロセッサへの供給電圧を変化させるこ
とで該プロセッサを通常状態と低消費電力状態とに切り
換えることを特徴とするマルチプロセッサシステムが提
供される。

【００１４】上記目的を達成するための本発明の第５の
態様によれば、第１、第２、第３または第４の態様にお
いて、外部からの操作を受け付ける入力手段と、前記第
１モ−ドが設定されている場合に、前記入力手段で前記
操作が為されていない状態が、一定時間継続したとき
に、前記受付手段に前記第２モ−ドの設定要求を出力
し、前記第２モ−ドが設定されている場合に、前記入力
手段が前記操作を受け付けたときに、前記受付手段に前
記第１モ−ドの設定要求を出力する手段とをさらに備え
ることを特徴とするマルチプロセッサシステムが提供さ
れる。

【００１５】上記目的を達成するための本発明の第６の
態様によれば、第１、第２、第３または第４の態様にお
いて、前記複数のプロセッサのそれぞれの処理の総負荷
の大きさを検出する検出手段と、前記第１モ−ドが設定
されている場合に、前記検出手段で検出した総負荷の大
きさが、予め定めた総負荷の大きさよりも小さくなり、
その状態が一定時間継続したときに、前記受付手段に前
記第２モ−ドの設定要求を出力し、前記第２モ−ドが設
定されている場合に、前記検出手段で検出した総負荷の
大きさが、予め定めた総負荷の大きさよりも大きくなっ
たときに、前記受付手段に前記第１モ−ドの設定要求を
出力する手段とをさらに備えることを特徴とするマルチ
プロセッサシステムが提供される。

【００１６】上記目的を達成するための本発明の第７の
態様によれば、複数のプロセッサを備えるマルチプロセ
ッサシステムにおいて、前記複数のプロセッサを、少な
くとも一つのプロセッサを含む複数のグル−プに予め分
類し、外部から電力供給要求を受け付けた場合には、前
記複数のプロセッサに前記グル−プ毎に、順次、電力を
供給し、外部から電力停止要求を受け付けた場合には、
前記複数のプロセッサへの電力供給を前記グル−プ毎
に、順次、停止する手段を備えること特徴とするマルチ
プロセッサシステムが提供される。

【００１７】上記目的を達成するための本発明の第８の
態様によれば、第１、第２、第３、第４、第５、第６ま
たは第７の態様において、前記複数のプロセッサは、実
装するプリント配線基板単位でをグループ分けされてい
ることを特徴とするマルチプロセッサシステムが提供さ
れる。

【００１８】

【作用】本発明によれば、受付手段は、複数のプロセッ
サのそれぞれが通常状態にある第１モ−ド、および、前
記複数のプロセッサのそれぞれが低消費電力状態にある
第２モ−ドの何れかの設定要求を受け付けることができ
る。そして、設定手段は、前記複数のプロセッサを、少
なくとも一つのプロセッサを含む複数のグル−プに予め
分類し、前記受付手段で前記第１モ−ドの設定要求を受
け付けると、前記複数のプロセッサを前記グル−プ毎
に、順次、通常状態にし、前記受付手段で前記第２モ−
ドの設定要求を受け付けると、前記複数のプロセッサを
前記グル−プ毎に、順次、低消費電力状態にする。各プ
ロセッサの状態を、このようにグル−プ単位で切り換え
ていくことにより、モ−ド移行時の電力変動を小さくす
ることができる。

【００１９】なお、現時点での各プロセッサの総消費電
力と、移行先のモ−ドにおける各プロセッサの総消費電
力との差分が予め定めた値よりも小さい場合には、前記
複数のプロセッサを一括して通常状態又は低消費電力状
態にすることもできる。プロセッサの状態の切り換え
は、例えば、該プロセッサの動作周波数あるいは供給電
圧を変化させることで行うことができる。

【００２０】また、前記受付手段が受け付ける設定要求
を、入力手段での操作の受け付け状況や複数のプロセッ
サのそれぞれの処理の総負荷に応じて出力できるように
構成してもよい。

【００２１】また、外部から電力供給要求を受け付けた
場合には、前記複数のプロセッサに前記グル−プ毎に、
順次、電力を供給し、外部から電力停止要求を受け付け
た場合には、前記複数のプロセッサへの電力供給を前記
グル−プ毎に、順次、停止すれば、電源投入／遮断時に
生じる電力変動を抑えるこができる。

【００２２】なお、前記複数のプロセッサが、実装する
プリント配線基板単位でグループ分けされていれば、プ
ロセッサの状態切り換えを各プリント配線基板単位で行
うことが可能となり制御が簡素化される。

【００２３】

【実施例】以下、本発明のマルチプロセッサシステムを
パーソナルコンピュータに適用した場合の各種実施例を
図面を参照して説明する。

【００２４】図１〜図３には、本発明の第１実施例が示
されている。

【００２５】図１において、ｍ個のグル−プに分けられ
たＮ個のプロセッサ部（プロセッサ部１０１、１０２、
１０３、…、１０９）は、それぞれプロセッサバス１２
２に接続している。なお、本実施例では、各グル−プに
１つずつプロセッサ部を割り当てているため、Ｎ＝ｍの
関係が成り立つ。各プロセッサ部には同一仕様のＣＰＵ
がそれぞれ内蔵されている。

【００２６】プロセッサバス１２２は、Ｉ／Ｏバスブリ
ッジ１２０を介してＩ／Ｏバス１２３に接続している。
主メモリ１３０は、プロセッサバス１２２に接続してお
り、各プロセッサ部からアクセスされる。キーボード１
５０、ファイルシステム１６０、通信制御部１７０、表
示制御部１８１、および、ＲＯＭ１４０は、それぞれＩ
／Ｏバス１２３に接続している。表示制御部１８１は、
ＣＲＴ１８０の画像表示を制御する。

【００２７】また、２０１はシステム状態監視部、２１
０は動作クロック制御部、３０１は消費電力監視部、３
００は電源部、２１１は基準クロック発生部である。

【００２８】動作クロック制御部２１０は、基準クロッ
ク発生部２１１から送られたクロック信号をもとに、各
プロセッサ部に供給するクロック信号を生成する。各プ
ロセッサ部では、供給されたクロック信号に応じてＣＰ
Ｕの動作周波数が変化する。具体的には、各ＣＰＵは、
動作クロック制御部２１０から供給される動作クロック
が低下あるいは停止した場合、消費する電力が通常稼働
時よりも低減する。

【００２９】なお、プロセッサ部全体で消費される電力
は、本システムで消費される電力のかなりの割合を占め
るが、各プロセッサ部のそれぞれで消費される電力はそ
れ程大きくない。したがって、何れか一つのプロセッサ
部の消費電力が、例えばゼロから通常の消費量に変化し
てたとしても、本システムに影響はない。

【００３０】つぎに、図１および図２を用いて、本シス
テムをサスペンドモ−ドにする場合の動作を説明する。
サスペンドモ−ドでは、各プロセッサ部は低消費電力状
態にあり、該モ−ドは、各プロセッサ部に供給する動作
クロックを低下あるいは停止することで実現することが
できる。以下、説明を簡略化するため、動作クロックを
停止する場合を例にとって説明する。なお、図１の各プ
ロセッサ部には、通常のクロック周波数（ｆｎ）を有す
るクロック信号が供給されているものとする。この状態
において、システム状態監視部２０１は、Ｉ／Ｏバス１
２３を介して、キーボード１５０のキ−入力を監視す
る。

【００３１】システム状態監視部２０１は、キーボード
１５０がキ−入力待ち状態になったことを検出すると
（ステップ８０１）、この待ち状態が予め設定された時
間以上継続したか否かを判断する（ステップ８０２）。
キ−入力待ち状態が設定時間以上継続した場合には、シ
ステム状態監視部２０１は、動作クロック制御部２１０
に対して、各プロセッサ部に出力しているクロックを停
止するよう要求するとともに、消費電力監視部３０１に
計測指令を与える。なお、動作クロック制御部２１０の
クロックの停止処理については、実際には、消費電力監
視部３０１からの停止指令を待って行われる（ステップ
８０３）。前記計測指令を出力したのち、システム状態
監視部２０１は、プロセッサバス１２２の使用権利を優
先的に獲得する（ステップ８０４）。

【００３２】計測指令を受けた消費電力監視部３０１
は、このときのプロセッサ部全体の消費電力を計測す
る。つぎに、消費電力監視部３０１は、計測した消費電
力（以下、消費電力Ａ）から、各プロセッサ部の動作ク
ロックを停止した場合のプロセッサ部全体の消費電力
（以下、予定消費電力Ａ）を差し引き、その結果（以
下、変動電力Ａ）を算出する。予定消費電力Ａは、前も
って測定された値であり、ＲＯＭ１４０に予め記憶され
ている（ステップ８０５）。

【００３３】この後、消費電力監視部３０１は、算出し
た変動電力Ａが予め設定された変動電力（以下、予定変
動電力Ａ）よりも大きいか否かを判定する（ステップ８
０６）。予定変動電力Ａは、システムに影響を与えるこ
とない大きさに設定されており、予定消費電力Ａと同じ
く、ＲＯＭ１４０に予め記憶されている。変動電力Ａが
予定変動電力Ａよりも大きい場合には、消費電力監視部
３０１は、動作クロック制御部２１０に第１停止指令を
与える。動作クロック制御部２１０は、これを受けて、
各プロセッサ部に供給している動作クロックを順次停止
する（ステップ８０７、ステップ８０８、ステップ８０
９）。

【００３４】このように、Ｎ個のプロセッサ部の動作ク
ロックを順次停止していけば、サスペンドモ−ドに移行
する際の電力変動を少なくすることができる。なお、各
グル−プに複数個のプロセッサ部を振り分けた場合は、
グル−プ内のプロセッサ部のクロック停止を一括して行
い、これを全てのグル−プに対して順次実施する。

【００３５】一方、ステップ８０６において、算出した
変動電力Ａが予め設定した予定変動電力Ａよりも小さい
場合は、消費電力監視部３０１は、動作クロック制御部
２１０に第２停止指令を与える。第２停止指令を受けた
動作クロック制御部２１０は、グル−プに関係なく全て
のプロセッサ部のクロックを一斉に停止する（ステップ
８００）。算出した変動電力Ａがシステムに影響を与え
ないような大きさであるならば、このように全プロセッ
サ部のクロックを同時に停止したほうが時間の短縮にな
る。

【００３６】そして、全プロセッサ部の動作クロックを
停止した時点でプロセッサバス１２２の使用権利を解放
する（ステップ８１０）。

【００３７】以上がサスペンドモ−ドに移行する際の処
理の流れであるが、本実施例のように、クロック停止処
理（Ｓ８０７）以前に、システム状態監視部２０１がプ
ロセッサバス１２２の使用権利を獲得すれば（Ｓ８０
４）、プロセッサ部−プロセッサ部間、プロセッサ部−
外部キャッシュ間、プロセッサ部−メモリ間等のデータ
の通信を禁止することが可能となり、これを実施するこ
とで、プロセッサ部に内蔵されたレジスタや内部キャシ
ュのデ−タと、外部キャッシュやメモリに保持されたデ
−タとのコヒーレンシを保つことができる。

【００３８】なお、一般的に過渡電流ｉと誘導電圧Ｖの
関係は、下式で表される。

【００３９】Ｖ＝−Ｌ×（ｄｉ／ｄｔ）［Ｌ：インダクタンス］すなわち、誘導電圧Ｖは、変動電力、具体的には電流の
変動量に比例する。よって、本実施例の如く、複数のプ
ロセッサ部をｍ個のグループに分けて順次動作クロック
を停止していけば、その分電流の変動量が小さくなり、
これにともなって誘導電圧Ｖも低下する。誘導電圧Ｖが
下がれば、電源やグラウンドで生じるスパイクノイズが
抑えられ、システムの誤動作や放射ノイズの発生を防止
できる。

【００４０】なお、ＣＰＵのなかには、外部から一定の
周波数の動作クロックを受取りつつ、状況に応じて内部
動作周波数のみを変化させて省電力化を図ることができ
るものもあるが、もちろんこのようなＣＰＵを用いても
本発明は実施可能である。

【００４１】つぎに、図１および図３を用いて、サスペ
ンドモ−ドから通常の動作モ−ドに復帰する場合の動作
を説明する。

【００４２】システム状態監視部２０１は、サスペンド
モ−ドが設定されている間においても、Ｉ／Ｏバス１２
３を介して、キーボード１５０を監視して（ステップ８
１１）、キ−入力を検出し（ステップ８１２）、キ−入
力があった場合にはステップ８１３の処理を行う。

【００４３】ステップ８１３において、システム状態監
視部２０１は、動作クロック制御部２１０に対して、動
作クロック（クロック周波数ｆｎ）の供給を開始するよ
う要求するとともに、消費電力監視部３０１に計測指令
を与える。なお、動作クロック制御部２１０のクロック
の供給開始処理については、実際には、消費電力監視部
３０１からの開始指令を待って行われる（ステップ８１
３）。前記計測指令を出力した後、システム状態監視部
２０１は、プロセッサバス１２２の使用権利を優先的に
獲得する（ステップ８１４）。

【００４４】計測指令を受けた消費電力監視部３０１
は、このときのプロセッサ部全体の消費電力を計測す
る。つぎに、消費電力監視部３０１は、各プロセッサ部
の動作クロックが正常状態（クロック周波数が（ｆｎ）
の状態）にある場合のプロセッサ部全体の消費電力（以
下、予定消費電力Ｂ）から、計測した消費電力（以下、
消費電力Ｂ）を差し引き、その結果（以下、変動電力
Ｂ）を算出する。予定消費電力Ｂは、前もって測定され
た値であり、ＲＯＭ１４０に予め記憶されている。な
お、サスペンドモ−ドに入る前に、毎回、プロセッサ部
全体の消費電力を測定し、これを予定消費電力Ｂとして
用いてもよい（ステップ８１５）。

【００４５】この後、消費電力監視部３０１は、算出し
た変動電力Ｂが、予め設定された変動電力（以下、予定
変動電力Ｂ）よりも大きいか否かを判定する（ステップ
８１６）。予定変動電力Ｂは、システムに影響を与える
ことのない大きさに設定されており、前述の予定変動電
力Ａと同じ値でも構わない。変動電力Ｂが予定変動電力
Ｂよりも大きい場合には、消費電力監視部３０１は、動
作クロック制御部２１０に第１開始指令を与える。動作
クロック制御部２１０は、これを受けて、各プロセッサ
部の動作クロックの供給を順次開始する（ステップ８１
７、ステップ８１８、ステップ８１９）。前述と同様、
各グル−プに複数個のプロセッサ部を振り分けた場合
は、グル−プ内のプロセッサ部のそれぞれに対してクロ
ックを一斉に供給し、これを全てのグル−プに対して順
次実施する。このような処理を行えば、サスペンドモ−
ドから通常の動作モ−ドに移行する場合においても、電
源やグラウンドで発生するスパイクノイズを抑えること
ができ、システムの誤動作や放射ノイズの発生を防止で
きる。

【００４６】一方、ステップ８１６において、算出した
変動電力Ｂが予め設定した予定変動電力Ｂよりも小さい
場合は、消費電力監視部３０１は、動作クロック制御部
２１０に第２開始指令を与える。第２開始指令を受けた
動作クロック制御部２１０は、グル−プに関係なく全て
のプロセッサ部にクロックを一斉に供給する（ステップ
８２１）。このようにすれば、前述と同様、時間の短縮
になる。

【００４７】そして、全プロセッサ部の動作クロックの
供給が完了した時点でプロセッサバス１２２の使用権利
を解放する（ステップ８２０）。

【００４８】なお、システムの消費電力を低減するため
に、図２、図３では、各プロセッサ部の動作クロックを
停止させる処理を例示したが、動作クロックの周波数を
通常動作時よりも低くする場合においても同様の効果を
得ることが出来る。

【００４９】つぎに、本発明の第２実施例を図４〜図６
を用いて説明する。本実施例では、システムに電源を投
入あるいは遮断するときに発生する電力変動を、各プロ
セッサ部の電力供給／停止を時間的にずらすことで低減
する。

【００５０】図４には、電源部３００と消費電力監視部
３０１に接続した電源制御部２２１０と、電源の投入／
遮断を行うための電源スイッチ３０５と、システム状態
監視部２２０１が示されている。本実施例においても、
各グル−プに一つずつプロセッサ部を配した。なお、同
図において、第１実施例と同一機能を有する構成部品に
ついては同一符号を付して説明を省略する。

【００５１】つぎに、図４および図５を用いてシステム
に電源が投入される場合の動作を説明する。

【００５２】システム状態監視部２２０１は、電源スイ
ッチ３０５の監視を行い（ステップ２８０１）、電源ス
イッチ３０５がオンになったか否かを検出する（ステッ
プ２８０２）。そして、電源スイッチ３０５のオン状態
を検出すると、システム状態監視部２２０１は、電源制
御部２２１０に対して電力供給指令を発行する。これを
受けて電源制御部２２１０は、各プロセッサ部に対して
順次電力を供給していく（ステップ２８０４、ステップ
２８０５、ステップ２８０６）。そして、全プロセッサ
部に対する電力供給が完了した時点で、全プロセッサ部
をリセットし初期化する（ステップ２８０７）。なお、
各グル−プに複数個のプロセッサ部を振り分けた場合
は、グル−プ内のプロセッサ部に対して一括して電力供
給を行い、これを全てのグル−プに対して順次実施して
いく。このように、プロセッサ部の電力供給を段階的に
行えば、電源投入時の電力の変動量を少なくすることが
できる。

【００５３】つぎに、図４および図６を用いて、システ
ムの電源が遮断される場合の動作を説明する。ここで
は、電源の遮断をプロセッサ部で実行されるプログラム
（いわゆる、シャットダウンプログラム）により行うも
のとする。もちろん、電源スイッチ３０５をオフするこ
とで、電源遮断を行うこともできる。

【００５４】システム状態監視部２２０１は、常時、前
記プログラムより発行される電源遮断命令を監視し（ス
テップ２８１１）、電源遮断命令が発行されたか否かを
検出する（ステップ２８１２）。そして、電源遮断命令
が発行された場合には、消費電力監視部３０１に計測指
令を与える。計測指令を受けた消費電力監視部３０１
は、このときのプロセッサ部全体の消費電力を計測す
る。つぎに、消費電力監視部３０１は、計測した消費電
力（以下、消費電力Ｃ）が予め設定された変動電力（以
下、予定変動電力Ｃ）よりも大きいか否かを判定する
（ステップ２８１５）。なお、各プロセッサ部の電力供
給が停止した場合のプロセッサ部全体の消費電力は、ゼ
ロとなるため、消費電力Ｃがそのまま変動電力Ｃとな
る。予定変動電力Ｃは、ＲＯＭ１４０に予め記憶されて
いる。

【００５５】消費電力監視部３０１は、変動電力Ｃが予
定変動電力Ｃよりも大きいか否かを判定し（ステップ２
８１６）、変動電力Ｃが予定変動電力Ｃよりも大きい場
合には電源制御部２２１０に第１遮断指令を与える。電
源制御部２２１０は、これを受けて、各プロセッサ部に
供給している電力を順次停止する（ステップ２８１７、
ステップ２８１８、ステップ２８１９）。このように、
Ｎ個のプロセッサ部の供給電力を順次停止していけば、
電力変動を少なくすることができる。なお、各グル−プ
に複数個のプロセッサ部を振り分けた場合は、グル−プ
内の各プロセッサ部に供給している電力を一斉に停止
し、これを全てのグル−プに対して順次行う。

【００５６】一方、ステップ２８１６において、算出し
た変動電力Ｃが予め設定した予定変動電力Ｃよりも小さ
い場合は、消費電力監視部３０１は、電源制御部２２１
０に第２遮断指令を与える。第２遮断指令を受けた電源
制御部２２１０は、グル−プに関係なく全てのプロセッ
サ部の電力供給を一斉に停止する（ステップ２８２
０）。

【００５７】このように、本実施例によれば、電源投入
時や電源遮断時に発生する電力変動を低減することがで
き、これにより、電源やグラウンドで発生するスパイク
ノイズを抑えることができる。また、スパイクノイズを
抑制するために電源部に挿入されるフィルタ（具体的に
はコンデンサ）を小さくすることもできる。

【００５８】以上、第１、第２実施例について記述した
が、本発明はこれらに限定されるわけでなく、マルチプ
ロセッサシステムを搭載した大型汎用コンピュ−タにも
適用可能である。なお、各実施例でプロセッサ部のグル
ープ分けを行っているが、このグル−プはプリント配線
基板単位であってもよい。このようにすれば、各配線基
板において、図４の電源制御部２２１０とのインタフェ
−ス部を一つにすることができる。したがって、プリン
ト配線基板の実装面積が低減し、さらに、制御回路も簡
素化される。

【００５９】なお、第１実施例では、キーボード１５０
のキ−入力状況に応じて通常の動作モ−ドとサスペンド
モ−ドとに切り換わるが、この切り換えは、例えば、プ
ロセッサ部全体の負荷状態に応じて行ってもよい。以
下、負荷状態に応じたモ−ド切り換え機能を第３実施例
として説明する。

【００６０】図７には、本実施例のソフトウエア構成が
示されている。ハ−ドウエアは、図１に示したものを用
いることができる。図７において、マルチプロセッサ対
応のオペレ−ションシステム（以下、ＯＳ）３２０１
は、Ｎ個のＣＰＵ（ＣＰＵ１０１ａ、１０２ａ、…、１
０９ａ）上で動作する。ＯＳ３２０１は、カ−ネル３２
０５、アプリケ−ションソフトウエアとの入出力を行う
アプリケ−ションソフトウエアインタフェ−ス３２０
４、ユ−ザとの入出力を行うユ−ザインタフェ−ス３２
０３、シェル３２０２や、ＣＰＵのブ−トアップル−チ
ンやシャットダウンル−チンを備えるＢＩＯＳ（Basic
Input/Output system）３２１７、カ−ネル３２０５に
対し、マルチプロセッサシステム３２１８のハ−ドウエ
アを仮想化するハ−ドウエア仮想化層３２１３から成
る。

【００６１】カ−ネル３２０５は、ＯＳの資源であるｎ
個の仮想ＣＰＵ（仮想ＣＰＵ３１１１、３１１２、…、
３１１９）を管理し、さらに、各仮想ＣＰＵに対するタ
スクの待ち行列であるｎ個のタスクキュ−（タスクキュ
−３２１１、３２１２、…、３１１９）、各タスクキュ
−にタスクを割り当てるタスク割当て部３２０６、負荷
監視部３２０７、メモリ管理部３２０８を有する。

【００６２】負荷監視部３２０７は、各タスクキュ−の
詰まり具合およびタスク割当て部３２０６の動作頻度を
監視することで、システムの負荷状態を把握する。そし
て、負荷監視部３２０７は、システムの負荷が所定値よ
りも小さくなった場合には、時間計測を開始し、計測し
ている時間が所定時間を越えた場合には、前記サスペン
ドモ−ドに移行させるための指令を出力する。なお、サ
スペンドモ−ドにおいて、システムの負荷が所定値より
も大きくなった場合には、サスペンドモ−ドから通常モ
−ドに復帰するよう動作する。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
数のマルチプロセッサを幾つかのグループに分けて、順
次各グループの消費電力を変化させるため、電力変動を
少なくすることができる。電力変動を抑えれば、電源や
グラウンドに発生するスパイクノイズが小さくなり、ス
パイクノイズによる他の回路の誤動作や放射ノイズを防
止することができる。

【００６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチプロセッサシステムの第１
実施例を示すブロック図。

【図２】本発明の第１実施例におけるサスペンドモード
へ移行する処理を示すフローチャート。

【図３】本発明の第１実施例におけるサスペンドモード
から復帰する処理を示すフローチャート。

【図４】本発明に係るマルチプロセッサシステムの第２
実施例を示すブロック図。

【図５】本発明の第２実施例における電源投入処理を示
すフローチャート。

【図６】本発明の第２実施例における電源遮断処理を示
すフローチャート。

【図７】本発明の第３実施例におけるソフトウエア構成
図。

【符号の説明】

１０１、１０２、１０３、１０９・・・プロセッサ部、
１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０９ａ・・・ＣＰ
Ｕ、１２０・・・Ｉ／Ｏバスブリッジ、１２２・・
・プロセッサバス、１２３・・・Ｉ／Ｏバス、１３
０・・・主メモリ、１４０・・・ＲＯＭ、１５０・
・・キーボード、１６０・・・ファイルシステム、
１７０・・・通信制御部、１８０・・・ＣＲＴ、１
８１・・・表示制御部、２０１・・・システム状態監
視部、２１０・・・動作クロック制御部、２１１・
・・基準クロック発生部、３００・・・電源部、３
０１・・・消費電力監視部、３０５・・・電源スイッ
チ、２２０１・・システム状態監視部、２２１０・
・電源制御部、３２０１・・オペレ−ションシステ
ム、３２０２・・シェル、３２０３・・ユ−ザイン
タフェ−ス、３２０４・・アプリケ−ションソフトウ
エアインタ−フェ−ス、３２０５・・カ−ネル、３
２０６・・タスク割当て部、３２０７・・負荷監視
部、３２０８・・メモリ管理部、３１１１、３１１
２、３１１９・・仮想ＣＰＵ、３２１１、３２１２、
３２１９・・タスクキュ−、３２１３・・ハ−ドウエ
ア仮想化層、３２１７・・ＢＩＯＳ、３２１８・・
マルチプロセッサシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者服部隆一神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者飛田庸博神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のプロセッサを備えるマルチプロセッ
サシステムにおいて、前記複数のプロセッサのそれぞれが通常状態にある第１
モ−ド、および、前記複数のプロセッサのそれぞれが、
前記通常状態と比較して消費する電力が少ない低消費電
力状態にある第２モ−ドの何れかの設定要求を受け付け
る受付手段と、前記複数のプロセッサを、少なくとも一つのプロセッサ
を含む複数のグル−プに予め分類し、前記受付手段で前
記第１モ−ドの設定要求を受け付けると、前記複数のプ
ロセッサを前記グル−プ毎に、順次、通常状態にし、前
記受付手段で前記第２モ−ドの設定要求を受け付ける
と、前記複数のプロセッサを前記グル−プ毎に、順次、
低消費電力状態にする設定手段とを備えることを特徴と
するマルチプロセッサシステム。
【請求項２】請求項１において、前記設定手段は、さらに、前記受付手段で前記第１モ−
ドあるいは前記第２モ−ドの設定要求を受け付けると、
前記複数のプロセッサの総消費電力を測定し、測定した
総消費電力と、予め記憶しておいた、設定要求されたモ
−ドにおける前記複数のプロセッサの総消費電力との差
分を算出し、算出した差分が、予め定めた値よりも小さ
い場合には、設定要求されたモ−ドに応じて前記複数の
プロセッサを一括して通常状態あるいは低消費電力状態
にすることを特徴とするマルチプロセッサシステム。
【請求項３】請求項１または２において、前記設定手段は、前記プロセッサの動作周波数を変化さ
せることで該プロセッサを通常状態と低消費電力状態と
に切り換えることを特徴とするマルチプロセッサシステ
ム。
【請求項４】請求項１または２において、前記設定手段は、前記プロセッサへの供給電圧を変化さ
せることで該プロセッサを通常状態と低消費電力状態と
に切り換えることを特徴とするマルチプロセッサシステ
ム。
【請求項５】請求項１、２、３または４において、外部からの操作を受け付ける入力手段と、前記第１モ−ドが設定されている場合に、前記入力手段
で前記操作が為されていない状態が、一定時間継続した
ときに、前記受付手段に前記第２モ−ドの設定要求を出
力し、前記第２モ−ドが設定されている場合に、前記入力手段
が前記操作を受け付けたときに、前記受付手段に前記第
１モ−ドの設定要求を出力する手段とをさらに備えるこ
とを特徴とするマルチプロセッサシステム。
【請求項６】請求項１、２、３または４において、前記複数のプロセッサのそれぞれの処理の総負荷の大き
さを検出する検出手段と、前記第１モ−ドが設定されている場合に、前記検出手段
で検出した総負荷の大きさが、予め定めた総負荷の大き
さよりも小さくなり、その状態が一定時間継続したとき
に、前記受付手段に前記第２モ−ドの設定要求を出力
し、前記第２モ−ドが設定されている場合に、前記検出手段
で検出した総負荷の大きさが、予め定めた総負荷の大き
さよりも大きくなったときに、前記受付手段に前記第１
モ−ドの設定要求を出力する手段とをさらに備えること
を特徴とするマルチプロセッサシステム。
【請求項７】複数のプロセッサを備えるマルチプロセッ
サシステムにおいて、前記複数のプロセッサを、少なくとも一つのプロセッサ
を含む複数のグル−プに予め分類し、外部から電力供給
要求を受け付けた場合には、前記複数のプロセッサに前
記グル−プ毎に、順次、電力を供給し、外部から電力停
止要求を受け付けた場合には、前記複数のプロセッサへ
の電力供給を前記グル−プ毎に、順次、停止する手段を
備えること特徴とするマルチプロセッサシステム。
【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６または７に
おいて、前記複数のプロセッサは、実装するプリント配線基板単
位でグループ分けされていることを特徴とするマルチプ
ロッセサシステム。