[發明專利]VR功率模式接口

在審

• 申請號: 201180061556.6
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN103262000A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: L.黃;K.拉維錢德蘭;W.L.普雷夫羅克;H.K.克里什納墨菲;R.辛赫
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F1/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張金金;劉春元

技術領域

本發明大體上涉及對計算平臺的功率狀態控制，并且特定地涉及用于與電壓調節器功率模式協作地控制功率狀態改變的接口。

附圖說明

本發明的實施例在附圖的圖中通過示例而非限制的方式圖示，在圖中類似的標號指示相似的要素。

圖1是根據一些實施例具有VR控制接口的計算平臺101的框圖。

圖2是根據一些實施例示出用于實現VR接口的例程的流程圖。

圖3A是常規平臺的事件定時圖。

圖3B是根據一些實施例的平臺的事件定時圖。

圖4是根據一些實施例具有VR控制接口的多核計算平臺的圖。

具體實施方式

計算平臺通常使用例如ACPI（高級配置和功率接口）等功率管理系統以通過根據需要的活動（例如，由應用和外部網絡活動指定）采用不同功率狀態操作平臺來節省電力。功率管理系統可根據給定制造商的設計品位在軟件（例如，來自操作系統）和/或硬件/固件中實現。例如，CPU或處理器核和它們關聯的性能水平可分別使用所謂的C和P狀態來調節。

向CPU（或CPU的核）供應電力的電壓調節器（VR）典型地由CPU或CPU的功率控制單元控制來控制功率模式和提供的電壓水平。例如，VR可利用不同的操作模式以對于不同的功率輸出需要來提高效率。例如，利用廣泛使用的開關調節器，可分別對于較高或較低的電流添加或減少相分支（phase?leg）。它們還可采用不同的開關頻率能操作，對于較小的電流是較低的頻率并且對于較大的輸出電流是較高的頻率。

典型地，CPU通過一個或多個控制信號來選擇功率模式（例如，活動相（active?phase）的數量）。然而，由CPU選擇的模式是基于一些“預定”設計規格而被指定和/或選擇，而不是基于CPU需要或消耗的實際負載電流。典型地，是基于當前CPU操作狀態（例如，Px/Cx）或一些“活動因素”來選擇。遺憾地，與CPU消耗的實際電流所必需或對于CPU消耗的實際電流來說是足夠的相比，這可以導致在次優效率狀態的VR運行。它還可以導致VR操作中不必要的轉變，從而引起額外的功率損耗和較低CPU電力輸送效率。由許多VR使用的另一個技術是局部感測輸出電流并且基于抽取的實際電流添加或切除相。然而，該方法是反應性的并且因此需要通過VR的重保護聚帶（banding）或由于VR部件的部分上的過應力而引起性能退化。例如，如果CPU?VR在它的輸出處感測到12A，理論上它可以在一個相上運行，但因為VR對未來不具有可視性，它無法抓住機會并且接近邊緣運行。因此，它將可能采用2相模式運行，從而導致次優效率。

因此，在一些實施例中，提供VR接口以動態地使VR操作與實際CPU功率需求相關，而不是只與操作狀態（例如，Cx或Px）相關。例如，具有分立功率部件的典型CPU?VR設計在僅一個相活動時輸送多達15A、采用2相模式時輸送多達30A并且采用3相模式多達45A。因此，因為大部分的VR可以處理偶發過電流事件（如果功耗的持續時間足夠小），從1相模式切換到2相模式不是必需的，除非CPU負載消耗超出某一電流閾值（例如，15A）并且持續足量的時間。

在一些實施例中，提供控制接口和關聯的控制實體以基于CPU功率需求或實際CPU電流消耗的預測而使CPU活動與CPU輸電網（例如VR操作模式）同步。在一些實施例中，采用CPU（或核）基于向CPU（或核）供應電力的VR的特性來進入功率狀態或功率相關事件的這樣的適時方式控制同步。換句話說，CPU?VR或CPU輸電網可以被先發控制并且調整到正確的功率模式或狀態以用于具有其關聯功率需求的下一個CPU事件。

圖1是根據一些實施例具有VR控制接口的計算平臺101的框圖。示出計算平臺101的一部分。該計算平臺可以是可以利用本文教導的原理的任何計算裝置。它例如可以是無線裝置，例如蜂窩電話、筆記本電腦、上網本或平板電腦，或它可以是臺式電腦、服務器電腦或類似物。

平臺101包括CPU?106、用于向CPU供應可控電壓的電壓調節器（VR）102和VR控制接口（或VR接口）104，用于在CPU的操作功率狀態的背景內協調VR操作模式與CPU負載需求。CPU可以是具有一個或多個處理核的任何處理單元。它可以在獨立CPU芯片中實現，或它可以是功能單元，其是片上系統型實現的一部分。