随着集成电路CMOS工艺的不断发展,多核处理器芯片上的集成晶体管数量呈现出急剧增长的态势,总数上已经普遍超过30亿。但这一工艺无法避免地同时导致其耗密度的大幅增加,不仅会严重阻碍处理器性能的可持续提升,还将对处理器的封装方式、散热构架等技术设计领域形成巨大挑战。因此,如何优化多核处理器的功耗,已经成为全球范围内处理器领域的科研人员无法回避的难题。从理论上分析,当处理器出现空闲或者处理器性能高于实际需要时,可以适当地对处理器进行降频、降压处理。这就是当前多核处理器功耗优化方案中最为普遍的DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling)控制。本文对一款国产高能效多核SCP处理器进行功耗测试,并基于该SCP处理器设计适用的DVFS调度算法,完成的主要工作及创新点包括:1.设计出多核SCP处理器在UBOOT固件层、驱动层的低功耗管理代码,基于CPLD实现片外电压调节的控制逻辑。2.完成多核SCP处理器在多种应用场景和低功耗优化配置下的功耗测试。3.设计出双阈值功耗自适应DVFS的调节算法DTPA(double threshold power adaption)。该算法采用多级阈值控制并调节电压和频率,较之于目前普遍采用的单阈值调节算法,能够在保证性能所受更小影响的同时,节省更多功耗。在运行国产操作系统的SCP多核处理器实验平台上,采用DTPA算法的实验结果显示:在大部分测试程序中,功耗降低的百分比高于性能降低的百分比,并且大部分测试程序的性能都能维持在90%以上,能够实现的最高功耗优化比例为35%。