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公開番号2025159568
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024062243
出願日2024-04-08
発明の名称半導体装置、アプリケーション割り当てシステム、アプリケーション割り当て方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体
出願人ルネサスエレクトロニクス株式会社
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類G06F 9/50 20060101AFI20251014BHJP(計算;計数)
要約【課題】ユーザインタフェースにおけるレスポンスの悪化などの発生リスクを低減する。
【解決手段】半導体装置10は、アプリケーション割り当て判定部31及びアプリケーション割り当て制御部32を備える。アプリケーション割り当て判定部31は、CPU使用率データとCPU使用率閾値パターンデータとを比較することにより、CPU使用率が閾値を超える状態を予測して、アプリケーション割り当て変更要求を生成する。アプリケーション割り当て制御部32は、アプリケーション割り当て変更要求に基づいて、CPU使用率が閾値を超えると予測されたCPUに割り当てられているアプリケーションの割り当て先を変更する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数のアプリケーションのうちの割り当てられたアプリケーションをそれぞれ実行する複数のＣＰＵを備える半導体装置であって、
前記複数のＣＰＵの各々の最新のＣＰＵ使用率データとＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較して、アプリケーション割り当て変更要求を生成するアプリケーション割り当て判定部と、
前記アプリケーション割り当て変更要求に基づいて、前記複数のＣＰＵのうちの何れか１つのＣＰＵに割り当てられているアプリケーションの割り当て先を、前記複数のＣＰＵのうちの他のＣＰＵに変更するアプリケーション割り当て制御部と、
を備え、
前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータは、前記複数のＣＰＵの各々の蓄積されたＣＰＵ使用率データを分析することによって生成され、
前記アプリケーション割り当て判定部は、前記何れか１つのＣＰＵの最新のＣＰＵ使用率データと前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較することにより、前記何れか１つのＣＰＵのＣＰＵ使用率が閾値を超える状態を予測して、前記アプリケーション割り当て変更要求を生成する、
半導体装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータは、一定時間あたりの平均ＣＰＵ使用率の時系列変動パターンデータである、
半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記蓄積されたＣＰＵ使用率データは、時系列データ予測モデルを用いたＣＰＵ使用率の将来予測を行うことによって分析され、
前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータは、将来閾値を超えると想定されるＣＰＵ使用率の時系列変動パターンデータである、
半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記アプリケーション割り当て判定部は、
前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを生成する使用率データ生成部と、
前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータを格納するパターンデータ格納部と、
前記使用率データ生成部から出力される前記最新のＣＰＵ使用率データと前記パターンデータ格納部に格納されている前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較するパターンマッチング部と、
を備える、
半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記パターンマッチング部は、前記最新のＣＰＵ使用率データと前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較した結果が一致し、かつ前記他のＣＰＵが前記何れか１つのＣＰＵに割り当てられたアプリケーションの一部を実行するために必要なＣＰＵ使用率の空きを有する場合に、前記アプリケーション割り当て変更要求を生成する、
半導体装置。
【請求項６】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記使用率データ生成部から出力される前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを蓄積する使用率データ蓄積部と、
前記使用率データ蓄積部に蓄積されている前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを分析して、前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータを生成するパターン分析部と、
をさらに備える、
半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載のアプリケーション割り当てシステムであって、
請求項１に係る半導体装置と、
前記半導体装置からネットワークを介してアクセスされるサーバと、
を備え、
前記サーバは、
前記半導体装置から送信される前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを蓄積する使用率データ蓄積部と、
前記使用率データ蓄積部に蓄積されている前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを分析して、前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータを生成するパターン分析部と、
を備える、
アプリケーション割り当てシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のアプリケーション割り当てシステムであって、
前記パターン分析部は、時系列データ予測モデルを用いてＣＰＵ使用率の将来予測を行うことにより、前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを分析し、将来閾値を超えると想定されるＣＰＵ使用率の時系列変動パターンを前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータとして生成する、
アプリケーション割り当てシステム。
【請求項９】
複数のアプリケーションのうちの割り当てられたアプリケーションをそれぞれ実行する複数のＣＰＵを備える半導体装置において実行されるアプリケーション割り当て方法であって、
前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを生成するステップと、
生成された前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを蓄積するステップと、
蓄積された前記複数のＣＰＵの各々のＣＰＵ使用率データを分析して、ＣＰＵ使用率閾値パターンデータを生成するステップと、
前記複数のＣＰＵの各々の最新のＣＰＵ使用率データと前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較して、アプリケーション割り当て変更要求を生成するステップと、
前記アプリケーション割り当て変更要求に基づいて、前記複数のＣＰＵのうちの何れか１つのＣＰＵに割り当てられているアプリケーションの割り当て先を、前記複数のＣＰＵのうちの他のＣＰＵに変更するステップと、
を備え、
前記アプリケーション割り当て変更要求を生成するステップは、前記何れか１つのＣＰＵの最新のＣＰＵ使用率データと前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較することにより、前記何れか１つのＣＰＵのＣＰＵ使用率が閾値を超える状態を予測するステップを含み、
前記アプリケーション割り当て変更要求は、前記予測するステップの実行結果に基づいて生成される、
アプリケーション割り当て方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のアプリケーション割り当て方法であって、
前記ＣＰＵ使用率閾値パターンデータは、一定時間あたりの平均ＣＰＵ使用率の時系列変動パターンデータである、
アプリケーション割り当て方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置、アプリケーション割り当てシステム、アプリケーション割り当て方法、及びプログラムを格納するための非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
クラウドシステムには、オーケストレーションという機能がある。オーケストレーションは、クラウドシステムを構成するコンピュータシステムを横断してアプリケーションの設定、管理、及び調整を自動化する機能であり、アプリケーション実行時の効率性を確保することができる。そのため、オーケストレーションは、車載向けなど様々な分野への応用が期待されている。
【０００３】
アプリケーション実行時の効率性を確保するための具体的な手法の１つとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の負荷状態に依存して、アプリケーションやタスクを実行するＣＰＵを決定する技術がある。例えば、特許文献１は、ＣＰＵ使用率が基準の使用率（閾値）を超える場合には、性能の高いＣＰＵをタスクの実行先ＣＰＵとして決定し、ＣＰＵ使用率が閾値を超えない場合には、性能の低いＣＰＵをタスクの実行先ＣＰＵとして決定する半導体集積回路を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－２１９９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の技術では、ＣＰＵ使用率が閾値を超えたか否かによって、アプリケーションやタスクの割り当て先であるＣＰＵが決定される。すなわち、ＣＰＵ使用率が閾値を超えてから始めてアプリケーションやタスクの割り当て先を変更するため、アプリケーションやタスクの割り当てが切り替わるまでは、ＣＰＵの処理負荷の重い状態が継続することになる。ＣＰＵの処理負荷が重い状態では、アプリケーションの実行処理に遅延が生じ易く、例えば、ユーザインタフェースにおけるレスポンスの悪化などの発生リスクが高まる。
【０００６】
一方、ＣＰＵの処理負荷が重い状態になることを防止するために、閾値を低く設定することも考えられる。しかしながら、閾値を低くすることは、ＣＰＵ使用率が閾値を超える状況を生じ易くなり、アプリケーションやタスクの割り当て変更を行うための切り替え処理の実行頻度が多くなる。これは、本来のアプリケーションやタスクを実行するためのＣＰＵのリソースを割くことになり、パフォーマンスの低下につながる。
【０００７】
その他の課題および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係る半導体装置は、アプリケーション割り当て判定部及びアプリケーション割り当て制御部を備える。アプリケーション割り当て判定部は、複数のＣＰＵのうちの何れか１つのＣＰＵの最新のＣＰＵ使用率データとＣＰＵ使用率閾値パターンデータとを比較することにより、ＣＰＵ使用率が閾値を超える状態を予測して、アプリケーション割り当て変更要求を生成する。アプリケーション割り当て制御部は、アプリケーション割り当て変更要求に基づいて、複数のＣＰＵのうちの何れか１つのＣＰＵに割り当てられたアプリケーションの割り当て先を、複数のＣＰＵのうちの他のＣＰＵに変更する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、複数のＣＰＵのうちの何れか１つのＣＰＵの使用率が閾値を超える状態を予測することにより、当該ＣＰＵに割り当てられたアプリケーションの割り当て先を他のＣＰＵに変更する。これにより、ＣＰＵ使用率が閾値を超えてしまうことを回避することができるため、ユーザインタフェースにおけるレスポンスの悪化などの発生リスクを低減することができる。また、閾値を低く設定する必要はないため、アプリケーションの割り当て変更のために生じる切り替え処理にＣＰＵのリソースが割かれることを防止することができ、パフォーマンスの維持を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態に係るアプリケーション割り当てシステムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図２は、実施形態に係るアプリケーション割り当てシステムの機能的構成の一例を示すブロック図である。
図３は、実施形態に係るアプリケーション割り当て判定部の機能的構成の一例を示すブロック図である。
図４は、パターンマッチングの処理について説明するための図である。
図５は、半導体装置の処理フローの一例を示すフローチャートである。
図６は、サーバの処理フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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