非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:403用于以保证的稳定状态期限来控制中央处理单元功率的系统和方法

专利公开号:CN102687097B

专利权人:高通股份有限公司

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



权利要求列表点击可跳转

序号 权利要求内容

1

一种动态地控制中央处理单元(CPU)的方法,所述方法包括:确定CPU何时进入稳定状态; 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率;以及基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限,其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量,且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。

2

根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:将响应性值设定成最不可能的响应性值。

3

根据权利要求2所述的方法,其进一步包括:确定所述响应性值是否大于最快可能的响应性值。

4

根据权利要求3所述的方法,其进一步包括:响应于确定所述响应性值大于所述最快可能的响应性值,将时间变量设定成等于一。

5

根据权利要求4所述的方法,其进一步包括:确定所述时间变量是否小于所述稳定状态CPU利用率期限。

6

根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,增加所述响应性值。

7

根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,确定稳定状态CPU频率。

8

根据权利要求7所述的方法,其进一步包括:确定所述稳定状态CPU频率是否大于最大CPU频率。

9

根据权利要求8所述的方法,其进一步包括:在所述稳定状态CPU频率不大于所述最大CPU频率时,将所述时间变量增加整数一。

10

根据权利要求8所述的方法,其进一步包括:在所述稳定状态CPU频率大于所述最大CPU频率时,将稳定状态响应性变量设定成等于所述响应性值。

11

一种无线装置,其包括: 用于确定中央处理单元(CPU)何时进入稳定状态的装置; 用于在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率的装置;以及用于基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限的装置,其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量,且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。

12

根据权利要求11所述的无线装置,其进一步包括:用于将响应性值设定成最不可能的响应性值的装置。

13

根据权利要求12所述的无线装置,其进一步包括:用于确定所述响应性值是否大于最快可能的响应性值的装置。

14

根据权利要求13所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述响应性值大于所述最快可能的响应性值时将时间变量设定成等于一的装置。

15

根据权利要求14所述的无线装置,其进一步包括:用于确定所述时间变量是否小于所述稳定状态CPU利用率期限的装置。

16

根据权利要求15所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时增加所述响应性值的装置。

17

根据权利要求15所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时确定稳定状态CPU频率的装置。

18

根据权利要求17所述的无线装置,其进一步包括:用于确定所述稳定状态CPU频率是否大于最大CPU频率的装置。

19

根据权利要求18所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述稳定状态CPU频率不大于所述最大CPU频率时将所述时间变量增加整数一的装置。

20

根据权利要求18所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述稳定状态CPU频率大于所述最大CPU频率时将稳定状态响应性变量设定成等于所述响应性值的装置。

21

一种无线装置,其包括: 处理器,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作包括:确定中央处理单元(CPU)何时进入稳定状态; 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率;以及基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限,其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量,且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。

22

根据权利要求21所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:将响应性值设定成最不可能的响应性值。

23

根据权利要求22所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:确定所述响应性值是否大于最快可能的响应性值。

24

根据权利要求23所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述响应性值大于所述最快可能的响应性值时,将时间变量设定成等于一。

25

根据权利要求24所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:确定所述时间变量是否小于所述稳定状态CPU利用率期限。

26

根据权利要求25所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,增加所述响应性值。

27

根据权利要求25所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,确定稳定状态CPU频率。

28

根据权利要求27所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:确定所述稳定状态CPU频率是否大于最大CPU频率。

29

根据权利要求28所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述稳定状态CPU频率不大于所述最大CPU频率时,将所述时间变量增加整数一。

30

根据权利要求28所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述稳定状态CPU频率大于所述最大CPU频率时,将稳定状态响应性变量设定成等于所述响应性值。


对比文件列表

编号 名称

权利要求1

一种动态地控制中央处理单元(CPU)的方法,所述方法包括:确定CPU何时进入稳定状态; 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率;以及基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限,其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量,且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

你好!作为一名经验丰富的专利代理师,我非常乐意协助你完成这项专业的专利无效/确权分析工作。

在进行创造性分析之前,我们首先需要**“以说明书为字典”**,对权利要求1中的核心技术特征进行准确的解释和界定,随后将其与各对比文件(D1-D7)的公开内容进行严密的比对。


一、 结合目标专利说明书的权利要求解释

根据目标专利说明书(CN102687097B)的记载,权利要求1的核心在于通过引入**“稳定状态期限(Deadline)”**的概念来优化动态时钟和电压缩放(DCVS)算法。

  • 特征E(利用率限值/忙百分比上限):说明书中明确指出,“指定CPU利用率”即为“忙百分比”(参见说明书 [0088] 段落)。这指的是CPU在处理任务时为了满足响应要求而设定的一个负载阈值。

  • 特征D(利用率期限/最大时间量):这是本专利最核心的发明点。说明书 [0088] 段落记载:“所述稳定状态性能保证可为CPU可超过指定CPU利用率(即,忙百分比)的最大时间量(即,期限)”。这意味着,当CPU负载超过设定的上限时,系统不会立刻将CPU频率提升至最大值,而是允许其在“最大时间量(期限)”内短暂超载。这种机制既防止了DCVS将工作负荷延滞过多导致任务失败,又避免了频率过早飙升带来的无谓功耗。


二、 对比文件公开情况与特征比对

经过详细审查,提供的7篇对比文件均没有完整公开权利要求1的所有技术特征。其中,部分对比文件(如D3、D6)实质公开了“忙百分比”(利用率)以及“超过阈值后提升频率”的上位或相关概念。

以下是具体的特征比对表格及详细出处:

权利要求1技术特征 D3 (US6076171A) D6 (US06829713B2) 其他对比文件
特征A: 确定CPU何时进入稳定状态 未公开 未公开。仅公开了周期性或基于事件请求CPU利用率状态。 未公开
特征B: 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率 未公开。仅公开了根据当前负载计算目标频率。 未公开。仅公开了预设的最大性能模式和电池优化模式的固定频率。 未公开
特征C: 基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值... 保证利用率及期限 未公开 未公开 未公开
特征D: 所述期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过限值的最大时间量 未公开。D3基于计算直接调整频率,没有“最大时间量”的延迟等待机制。 部分实质公开 (缺少最大时间量)。D6公开了当CPU利用率超过阈值时,将其转换至最大性能模式,但**没有“缓冲时间/期限”**的概念,而是直接转换。 D5提到了Deadline,但指的是“任务执行完成的最后期限”,并非超载等待的“时间量”。
特征E: 所述限值确定处理负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限 实质公开。D3公开了“CPU busy ratio”(CPU忙比率/忙百分比),并设定了其“permissible range”(允许的上限范围)。 实质公开。D6公开了设置一个利用率阈值(如95% utilization threshold)作为性能切换的上限。 D1 (JPH10268963A) 公开了与D3相似的“CPU忙比率”概念。

详细原文出处分析:

  • D6 (US06829713B2) 对特征D、E的实质公开部分:

    • 原文出处:D6说明书 [Detailed Description of the Invention] 部分,结合 FIG. 4 的描述。

    • 原文引用:"Once the CPU utilization has been established (block 404), a determination is then made whether the calculated utilization exceeds a utilization threshold (block 406)... If the utilization threshold is exceeded, the CPU is transitioned to a maximum performance processor performance mode (block 408)..."

    • 分析:D6明确公开了检测CPU利用率,并设定一个利用率阈值(如95%),这实质等同于特征E中的“CPU利用率限值”。同时,D6公开了当超过该阈值时将CPU切换至最大性能模式(即增加至最大CPU频率),这触及了特征D的后半段动作。但D6毫无异议地没有公开“最大时间量(期限)”,它是立刻执行频率提升的。

  • D3 (US6076171A) 对特征E的实质公开部分:

    • 原文出处:D3说明书 [Summary of the Invention] 部分。

    • 原文引用:"said detection means detects a CPU busy ratio which is defined as a ratio of a sum Tb of time periods during which the CPU is in the busy state... falls within a permissible range which is predetermined as a range of a proper CPU load..."

    • 分析:D3明确使用了“CPU busy ratio”(CPU忙比率),这与目标专利说明书中解释的“忙百分比”概念完全一致。同时D3设定了该比率的“permissible range”(允许范围),实质公开了特征E。


三、 最接近的对比文件(CPA)分析

在创造性评价中,最接近的对比文件应当是与本专利要求保护的技术方案最密切相关、解决的技术问题最相似的现有技术。

结论:D6 (US06829713B2) 和 D3 (US6076171A) 均非常适合作为最接近的对比文件,其中 D6 解决问题的逻辑更为贴近。

以 D6 作为最接近的对比文件的分析逻辑:

  1. 从整体解决的技术问题来看:本专利旨在解决DCVS(动态时钟和电压缩放)中由于频繁调整导致的响应性问题和不必要的功耗。D6同样致力于“Demand-based method of CPU power management”(基于需求的CPU电源管理),其目的是在不降低高要求应用程序执行性能的前提下节约功耗("ensure that the execution performance of such demand-intensive application programs is not degraded")。两者的宏观技术目的高度一致。

  2. 从技术效果来看:D6通过设定利用率阈值,在负载过高时拉升频率(达到最大性能),在负载适中或极低时降低频率或实施时钟节流(Clock throttling),达到了根据负载动态控电的效果。

  3. 区别技术特征:将D6作为最接近的对比文件,权利要求1的区别技术特征主要在于:特征A、特征B、特征C,以及特征D中的“在增加至最大CPU频率前,CPU可超过限值的最大时间量(期限)”。

  4. 未被公开特征的创造性高度:D6的逻辑是“一旦超过阈值,立刻切换至最大频率”。而本发明的核心效果是设置一个“缓冲期/Deadline”,允许CPU短时间“超载”而不立刻升频,从而避免因瞬态脉冲导致的频率震荡(Frequency Oscillations)和无谓功耗。这一核心机制(区别技术特征)在D6中不仅没有公开,甚至在某种程度上是与D6“立刻响应超载以保证性能”的逻辑相背离的。

关于其他对比文件是否公开了缺失的特征:

经过审查,没有被最接近的对比文件(D6)公开的区别特征,也没有被其他对比文件公开。

  • 需要特别说明的是 D5 (WO2004044720A2)。D5虽然多次提到了“Deadline”(如:"task execution deadline", "Completing a given processing task before its deadline"),但其含义是**“任务执行的最后期限”(即软件层面要求某任务必须在多少毫秒内处理完的限制),这与本专利中定义的“允许CPU利用率超标的最大时间量”**(硬件控电策略层面的容忍时间)在技术手段和作用机制上截然不同。因此,不能用D5中的“Deadline”来拼凑破坏本专利中特征D的创造性。


下一步建议:

基于以上分析,目标专利的权利要求1具有较强的创造性壁垒,其“延迟升频的最大时间量(期限)”概念未被上述任何文献教导。如果您正在撰写专利无效答辩意见(或者无效宣告请求),您是否需要我基于上述区别技术特征,为您起草一段符合《审查指南》“三步法”标准的具体创造性答辩逻辑/攻击逻辑?

 


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

这份权利要求1的特征分解和对比文件比对,是无效宣告请求中构建创造性攻击链条的核心。权利要求1的核心逻辑在于**“利用率限值”与“期限(最大时间量)”**的双重判断:允许CPU在短时间内(瞬态/波动)超过利用率上限,但如果超过该上限的时间达到“期限”,则将频率提升至最大,以此在保证响应性的同时过滤掉短暂的负荷尖峰。

为了摧毁该权利要求的创造性,我们需要在对比文件中寻找“过滤短期波动(识别稳定状态)”、“设定利用率目标”以及“基于时间期限和利用率调整频率”的公开内容。

以下是详细的特征比对与最接近现有技术(CPA)的策略分析。

一、 权利要求1技术特征比对表

这里重点提取与权利要求1最相关的两篇核心对比文件:D5 (US2009037922A1) 和 D3 (CN101211215A)(注:D4为D3的同族专利,实质内容相同,以中文的D3为主进行比对),并辅以 D6 (JPH08190535A) 作为补充。

技术特征 目标专利权利要求1特征内容 对比文件的公开情况及出处说明 结论
A 确定CPU何时进入稳定状态 D5实质公开:D5公开了“检测和跟踪资源消耗波动模式”(detect and track resource consumption volatility patterns)。通过识别负载是处于“短期峰值(short term spikes)”还是“正常工作负荷(normal workload)”,这实质上等同于区分瞬态与稳定状态。(见D5,段落[0012]、[0022]) D5实质公开
B 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率 D3实质公开:D3公开了计算达到平均性能水平所需的CPU工作频率,以满足特定工作负荷。(见D3,说明书第15页,“基于相应的所需概率来计算任务i的最小处理器频率(fmini)”) D3实质公开
C 基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限

D5部分公开:D5公开了设定“初始净空量(initial headroom amount)”和“目标(goal)”以应对波动,从而保证系统响应性。


D3实质公开:D3明确公开了为了不影响服务质量(保证响应性),确保“任务期限(Task deadline)”被满足,并结合CPU利用率(CPU utilization)计算调制周期。(见D3,说明书第10、13页等)

D3、D5结合公开
D 其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量 D5实质公开:D5公开了设定净空量以“减少在跟踪间隔(tracking interval)内负载短期激增时超过目标的发生率”。这里的“跟踪间隔”即对应容忍CPU超过限值的“最大时间量”,超过该时间(即判定不是短期峰值而是真实负载上升)后则需调整资源。(见D5,段落[0016]) D5实质公开
E 且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。 D5毫无异议公开:D5明确公开了“目标可以是特定资源的利用率...例如预定义75%的利用率作为目标”。这完全对应“CPU可保持的忙百分比的上限”。(见D5,段落[0010]) D5毫无异议公开

二、 最接近的现有技术(CPA)分析

在进行创造性(Inventive Step)分析时,D5 (US2009037922A1) 和 D3 (CN101211215A) 均可以作为最接近的现有技术,具体取决于我们在无效宣告请求书中采取的攻击主线。

1. 以 D5 (US2009037922A1) 作为最接近的现有技术(首选策略)

  • 整体解决的技术问题:D5 致力于解决传统系统因为短暂的负载尖峰(Spikes)而频繁、错误地调整资源分配的问题。其通过统计波动率,动态调整“净空(Headroom)”和利用率目标。这与本专利“过滤瞬态负荷,以保证的期限控制CPU功率”的技术构思高度一致。

  • 技术效果:D5 实现了在不牺牲系统响应性的前提下,减少不必要的资源调配(相当于本专利的避免频繁跳至最大频率),从而优化资源/功耗。

  • 未被D5公开的特征:D5中未明确使用“增加至最大CPU频率”这一具体操作表述,也未详细展开“稳定状态频率”的具体微观计算公式。

  • 攻击路径(D5 + D3 + 公知常识):以D5为基础,指出其已经公开了基于“跟踪间隔(时间限值)”和“75%利用率(忙百分比上限)”来过滤短期波动的核心逻辑。关于“如何具体计算频率以保证期限”,可以引入 D3(D3详细公开了利用CPU利用率和任务期限来计算具体的处理器频率)。而“将频率增加至最大CPU频率”属于本领域技术人员在面临资源不足时的常规技术手段(公知常识)。

2. 以 D3 (CN101211215A) 作为最接近的现有技术(备选策略)

  • 整体解决的技术问题:D3 致力于管理处理器的性能,通过考虑“任务期限(Task Deadline)”和“CPU利用率”,在不同的预定频率之间切换,以最小化功耗并保证服务质量(QoS/响应性)。

  • 技术效果:保证了所有任务在规定的“期限”内完成,同时降低了CPU的能量损耗。

  • 未被D3公开的特征:D3 更侧重于通过时间比例(占空比)在两个频率之间调制,而没有像权利要求1那样明确采用“设置一个利用率上限,允许短时超过,超时则拉满到最大频率”这种简单的阈值/定时器逻辑。

  • 攻击路径(D3 + D5):以D3为基础,指出其已经解决了基于期限和利用率调节频率的问题。引入D5中关于设定“利用率目标(75%)”和“通过跟踪间隔容忍短期峰值”的教导,证明权利要求1的阈值判定逻辑是现有技术的简单组合。


三、 其他对比文件的补充作用

  • D6 (JPH08190535A):公开了通过检测FIFO缓冲区的状态(即负载情况)来动态控制PLL电路或VCO以改变CPU的运行时钟频率(见D6,图4及对应文字)。这可以作为证明“根据处理器负载状态动态调节时钟频率”是本领域极度成熟的公知常识的有力证据,用来夯实“增加至最大CPU频率”这一特征的非创造性。

  • D1 (KR1020070049226A) & D2 (JP2008117397A):这两篇主要涉及多核处理器中基于并行度或独立核心的电压/频率缩放(DVFS)。虽然同属电源管理领域,但与“稳定状态”、“期限(Deadline)”的关联度较弱,建议作为一般性背景技术文件备用,不作为构建核心无效逻辑的主力。

四、 总结与建议

权利要求1的保护范围看似复杂,但剥离其冗长的表述后,其技术本质就是:“设定一个CPU利用率阈值和一个时间容忍度,短时间的超载不管它,超过这个时间就认为进入了真正的重负载(稳态),直接把频率拉满。” 这一逻辑的两个核心支柱已被 D5(利用率阈值与时间跟踪间隔) 和 D3(基于任务期限的频率控制) 实质性公开。

下一步,需要我为您梳理一份针对权利要求1的详细无效理由说理逻辑,还是直接起草“权利要求1相对于D5结合D3不具备创造性”的具体说理段落?

 


未提交复审委

无效理由:专利法第二条

蒋 晓勇
@jxy

以下是对目标专利说明书权利要求1与所提供的三篇对比文件的详细技术特征比对与创造性分析。

为便于表述,下文将使用以下简称指代各对比文件:

  • D1: CN101211215A (管理数据处理设备中的处理器的性能)

  • D2: US2009037922A1 (WORKLOAD MANAGEMENT CONTROLLER USING DYNAMIC STATISTICAL CONTROL)

  • D3: JPH08190535A (COMPONENT PROCESSOR AND POWER DISTRIBUTED MULTIPROCESSOR)

一、 权利要求1技术特征比对表格

技术特征 目标专利说明书内容对应 D1 (CN101211215A) D2 (US2009037922A1) D3 (JPH08190535A) 比对结果
A: 所述方法包括:确定CPU何时进入稳定状态 决策504:控制器确定CPU是否处于稳定状态。 未公开。D1仅根据任务调度算法计算所需的性能水平,未涉及判断“稳定状态”的触发机制。 未公开。D2基于历史数据检测资源消耗波动模式(volatility patterns),未明确界定或判断“何时进入稳定状态”。 未公开。D3提到“定常状態”(稳态)是负载分散后的理想结果,而非作为控制算法中被主动“确定何时进入”的条件。 均未公开
B: 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率 方框614/718:基于响应性值、滤波器等确定稳定状态CPU频率(SteadyStateCPUFreq)。 未公开。D1计算的是“所需的处理器性能水平”并在两个预定水平间进行调制。 未公开。D2无“稳定状态频率”的概念。 未公开。D3根据负载直接控制PLL/VCO改变时钟,无“稳定状态频率”设定。 均未公开
C: 基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限 方框620/724:将稳定状态响应性变量设定成等于响应性值;方框508/510:保证稳定状态CPU利用率及期限。 未公开。D1提到了“任务期限”(Task deadline),但并未基于稳定状态频率来设定响应性值以保证利用率和利用率期限。 未公开。D2动态调整“headroom”(净空),以确保满足目标性能,但不包含设定响应性值和利用率期限的控制逻辑。 未公开。 均未公开
D: 其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量 说明书[0087]-[0088]:稳定状态性能保证可为CPU可超过指定CPU利用率的最大时间量(期限)。 未公开。D1的“任务期限”是指任务完成的时间间隔,并未公开“在增加至最大频率前,允许超过限值的最大时间量”这一特定缓冲容错机制。 实质未公开。D2提到了设定headroom以减少“短期负载尖峰期间超过目标(goal)的发生率”,但未公开在超过最大时间量后“增加至最大CPU频率”的具体动作。 未公开。 均未公开
E: 且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。 说明书[0088]:满足1000毫秒期限内最大百分之九十(90%)的CPU利用率要求(忙百分比)。 未公开。 部分实质公开。D2记载了“利用率目标(例如默认值75%)”,作为触发资源调整的基准,其本质上对应了保持忙百分比的上限。 未公开。 D2部分实质公开,D1/D3未公开

二、 对比文件原文出处及详细分析

1. D1 (CN101211215A) 分析

  • 原文出处:背景技术指出“根据任务调度算法所计算出的处理器利用率值,被输入到性能水平设定策略”;发明内容指出“确定与一个时间间隔对应的任务期限,在所述时间间隔内所述任务应当被所述数据处理设备完成”。

  • 分析:D1实质上是一种动态电压和频率调节(DVFS)技术。D1的核心是通过在高于和低于目标性能的两个预定性能水平(PHIGH 和 PLOW)之间进行“调制(PWM)”,以节省能耗并满足“任务期限”(Task deadline)。D1的“期限”指的是任务必须完成的绝对时间跨度,而不是本专利权利要求1中定义的“在频率拉满至最大之前,允许CPU利用率超标的缓冲最大时间量(稳定状态CPU利用率期限)”。因此,D1未公开特征A、B、C、D、E。

2. D2 (US2009037922A1) 分析

  • 原文出处:段落 [0009] 定义了“headroom”;段落 [0010] 记载 “The goal can be utilization of a specific resource... For example, a default value of 75% utilization can be predefined as the goal.”;段落 [0016] 记载 “initial headroom amount which is set to reduce occurrences of a workload exceeding the goal during short term spikes in load during a tracking interval.”

  • 分析:D2是一种工作负载管理控制器,通过计算统计学上的标准差(波动率)来动态调整“资源净空(headroom)”。D2的“75% utilization goal”实质公开了特征E中关于“工作负荷满足要求时可保持的忙百分比上限”的概念。同时,D2允许在“追踪间隔(tracking interval)内出现短期负载尖峰(short term spikes)”,这与特征D允许超过限值有一定相通之处。但是,D2并未揭示一旦超过该时间便“增加至最大CPU频率”的强干预逻辑,且完全没有“确定CPU进入稳定状态”以及“设定稳定状态频率”的算法步骤(特征A、B、C)。

3. D3 (JPH08190535A) 分析

  • 原文出处:[0016]段记载“マルチプロセッサを構成する各要素プロセッサの動作速度を... 負荷によって変化させることで”(根据负载改变处理器动作速度);[0017]段记载“定常状態では各要素プロセッサは常に情報を処理している動作状態にある”(在稳态下各要素处理器始终处于处理信息的动作状态)。

  • 分析:D3涉及多处理器负载均衡,利用PLL、VCO或DC-DC转换器,根据FIFO缓冲器的数据量(负载)直接调节处理器的时钟或电压。D3中的“定常状態”(稳态)是负载自适应分配后达到的一种系统表现,而非像本专利一样作为一种需要被“确定(Determine)”并据此计算特定频率变量的算法前置条件。D3未公开权利要求1的任何特定控制算法特征。


三、 最接近的对比文件及创造性分析

1. 最接近的对比文件确定

最接近的对比文件应选择 D1 (CN101211215A)。

  • 整体解决的技术问题:本专利解决的是动态时钟和电压缩放(DCVS)算法中,如何防止将工作负荷延滞过多导致任务失败,同时以最优频率控制CPU功率。D1解决的技术问题同样是在提供多个处理器性能水平的系统中,如何在满足处理任务的最后期限(不导致延迟失败)的前提下,通过动态调节频率降低处理器的能量消耗。二者均属于底层CPU动态频率与功耗管理的具体算法控制领域。

  • 技术效果:本专利通过“稳定状态期限”允许CPU短暂超载而不立即拉高频率,从而减少不必要的频率振荡并节电;D1通过在两级频率之间占空比调制,同样达到平均性能刚好满足需求、减少频率过度拉高的节电效果。二者的技术领域、解决的技术问题高度重合。

    (注:D2侧重于宏观的服务器工作负载分配和虚拟机资源Headroom调整,属于上层IT基础架构调度;D3侧重多处理器硬件级别的FIFO联动降频,均不如D1与本专利的贴合度高。)

2. 未被公开特征的创造性分析

以 D1 为最接近的对比文件,权利要求1的区别技术特征为:特征A、B、C、D以及E的全部内容(即基于进入稳定状态的判定,计算稳定状态频率与响应性值,并利用“稳定状态CPU利用率期限”作为缓冲,在该期限内允许利用率短暂超过设定的限值上限,超时才升至最大频率的完整控制逻辑)。

该区别特征是否被其他对比文件公开?

  • 并未被D2或D3实质公开。 虽然D2(US2009037922A1)公开了利用率目标(75%)以及利用Headroom吸收短期突发负载的思想,但D2的统计学波动率(标准差)算法与本专利中“确定进入稳态 -> 提取稳态频率 -> 设定稳态响应性 -> 启动期限倒计时 -> 超时拉满至最大频率”的确定性状态机反馈控制逻辑截然不同。D3也仅提供了基础的硬件降频手段,未提供上述算法逻辑。

  • 由于D1、D2、D3均未给出在CPU功耗控制中引入“特定时间期限内允许利用率越限,超时则强制最大频率以保证响应性”的稳定状态识别与死线控制组合机制,且该机制取得了消除为了满足QoS要求而对DCVS算法进行特用分析的有益技术效果(如说明书[0087]所述)。因此,本领域技术人员无法通过显而易见地结合D1、D2和D3得出权利要求1的技术方案,权利要求1具备创造性。

 


权利要求2

根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:将响应性值设定成最不可能的响应性值。


权利要求3

根据权利要求2所述的方法,其进一步包括:确定所述响应性值是否大于最快可能的响应性值。


权利要求4

根据权利要求3所述的方法,其进一步包括:响应于确定所述响应性值大于所述最快可能的响应性值,将时间变量设定成等于一。


权利要求5

根据权利要求4所述的方法,其进一步包括:确定所述时间变量是否小于所述稳定状态CPU利用率期限。


权利要求6

根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,增加所述响应性值。


权利要求7

根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,确定稳定状态CPU频率。


权利要求8

根据权利要求7所述的方法,其进一步包括:确定所述稳定状态CPU频率是否大于最大CPU频率。


权利要求9

根据权利要求8所述的方法,其进一步包括:在所述稳定状态CPU频率不大于所述最大CPU频率时,将所述时间变量增加整数一。


权利要求10

根据权利要求8所述的方法,其进一步包括:在所述稳定状态CPU频率大于所述最大CPU频率时,将稳定状态响应性变量设定成等于所述响应性值。


权利要求11

一种无线装置,其包括: 用于确定中央处理单元(CPU)何时进入稳定状态的装置; 用于在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率的装置;以及用于基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限的装置,其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量,且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。


权利要求12

根据权利要求11所述的无线装置,其进一步包括:用于将响应性值设定成最不可能的响应性值的装置。


权利要求13

根据权利要求12所述的无线装置,其进一步包括:用于确定所述响应性值是否大于最快可能的响应性值的装置。


权利要求14

根据权利要求13所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述响应性值大于所述最快可能的响应性值时将时间变量设定成等于一的装置。


权利要求15

根据权利要求14所述的无线装置,其进一步包括:用于确定所述时间变量是否小于所述稳定状态CPU利用率期限的装置。


权利要求16

根据权利要求15所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时增加所述响应性值的装置。


权利要求17

根据权利要求15所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时确定稳定状态CPU频率的装置。


权利要求18

根据权利要求17所述的无线装置,其进一步包括:用于确定所述稳定状态CPU频率是否大于最大CPU频率的装置。


权利要求19

根据权利要求18所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述稳定状态CPU频率不大于所述最大CPU频率时将所述时间变量增加整数一的装置。


权利要求20

根据权利要求18所述的无线装置,其进一步包括:用于在所述稳定状态CPU频率大于所述最大CPU频率时将稳定状态响应性变量设定成等于所述响应性值的装置。


权利要求21

一种无线装置,其包括: 处理器,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作包括:确定中央处理单元(CPU)何时进入稳定状态; 在所述CPU进入稳定状态时确定所述CPU的稳定状态频率;以及基于所确定的稳定状态频率设定所述CPU的稳定状态响应性值,从而保证稳定状态CPU利用率,且保证稳定状态CPU利用率期限,其中,所述稳定状态CPU利用率期限确定在将所述CPU的操作频率增加至最大CPU频率前,CPU可超过稳定状态CPU利用率限值的最大时间量,且其中,所述稳定状态CPU利用率限值确定处理稳定状态工作负荷以满足响应性要求时所述CPU可保持的忙百分比的上限。


权利要求22

根据权利要求21所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:将响应性值设定成最不可能的响应性值。


权利要求23

根据权利要求22所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:确定所述响应性值是否大于最快可能的响应性值。


权利要求24

根据权利要求23所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述响应性值大于所述最快可能的响应性值时,将时间变量设定成等于一。


权利要求25

根据权利要求24所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:确定所述时间变量是否小于所述稳定状态CPU利用率期限。


权利要求26

根据权利要求25所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,增加所述响应性值。


权利要求27

根据权利要求25所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述时间变量小于所述稳定状态CPU利用率期限时,确定稳定状态CPU频率。


权利要求28

根据权利要求27所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:确定所述稳定状态CPU频率是否大于最大CPU频率。


权利要求29

根据权利要求28所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述稳定状态CPU频率不大于所述最大CPU频率时,将所述时间变量增加整数一。


权利要求30

根据权利要求28所述的无线装置,其中所述处理器经处理器可执行指令配置以进行操作,所述操作进一步包括:在所述稳定状态CPU频率大于所述最大CPU频率时,将稳定状态响应性变量设定成等于所述响应性值。


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