[發明專利]在處理器中執行跨域熱控制

有效

• 申請號: 201380040144.3
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104508593B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: X·C·曼;M·N·迪瑞;J·D·施瓦茨;S·H·岡瑟;J·J·謝拉;S·M·康拉德;A·N·阿南塔克里什南
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張東梅

背景技術

隨著半導體領域的技術進步，諸如處理器之類的設備包括越來越多的電路。隨著時間的推移，處理器設計從獨立集成電路(IC)的集合發展到單一集成電路，到在單一IC封裝內包括多個處理器核的多核處理器。隨著時間的推移，越來越多的核以及相關的電路正在被包括到處理器及其他半導體中。

多核處理器正在被擴展以通過在處理器內合并其他功能單元來包括額外的功能。通常，多核處理器具有全局功率預算和全局熱預算。設置功率預算，以便至少作為平均值指定的功率級別不被超出。設置熱預算，以便熱節制點(處理器可以安全地操作的最高容許溫度)不被超出。雖然存在這些共同的預算，但是不存在跨存在于處理器中的各種電路自適應地共享預算的機制。

附圖說明

圖1是根據本發明一實施例的處理器的框圖。

圖2是根據本發明的另一實施例的處理器的框圖。

圖3是根據本發明的實施例的用于執行跨域熱控制的方法的流程圖。

圖4是根據本發明的另一實施例的用于執行跨域熱控制的方法的流程圖。

圖5是根據本發明的實施例的處理器的框圖。

圖6是根據本發明另一實施例的多域處理器的框圖。

圖7是根據本發明一實施例的系統的框圖。

圖8是根據本發明的一個實施例的處理器的另一實施例的框圖。

具體實施方式

在各實施例中，可以控制具有多個獨立域的處理器，以防止域中的任何一個的溫度超出最高結溫。如此處所使用的，術語“最高結溫”是半導體產品被指定為完全操作而不會損壞的最高溫度。作為示例，可以在設備特征化過程中，在制造過程中以及在實驗室環境中的測試過程中，確定此溫度，并將其存儲在設備的非易失性存儲器中或熔斷邏輯中。然而，可以設置成處于或低于此結溫度的節制點可以例如通過軟件或固件配置為低于最高結溫Tj的值。如此，初始設備制造廠家(OEM)可以作為Tj的函數調低節制點(例如，使用基本輸入/輸出系統(BIOS))。作為示例，而是限制的目的，對于多核處理器，節制點可以被設置在大致80和110攝氏度之間。

注意，此節制點可以達到處理器的不同的性能級別。例如，根據基于操作系統(OS)的機制，即，高級配置和平臺接口(ACPI)標準(例如，2006年10月10日發布的Rev.3.0b)，處理器可以在各種性能狀態或級別下操作，即，從P0到PN。一般而言，P1性能狀態可以對應于可以由OS請求的最高保證的性能狀態。除此P1狀態之外，OS還可以請求更高性能狀態，即，P0狀態。如此，此P0狀態可以是機會性狀態，其中，當有功率和/或熱預算可用時，處理器硬件可以配置處理器或其至少一些部分，以便以高于保證的頻率操作。在許多實現中，處理器可包括多個所謂的高于保證的最大頻率(也被稱為P1頻率)的元頻率(bin frequency)。在這些性能狀態中的任何一種性能狀態，比較可能在P0或P1狀態，可以到達節制點。

處理器可以包括節制機制以防止處理器的任何組件在其最高結溫以上操作。節制機制可以導致頻率降低，又導致功率消耗也降低，導致溫度的降低。

此處所描述的示例與包括多個處理器核的多核處理器以及一個或多個其他處理引擎以及其他電路有關。例如，在此處所描述的特定實施例中，處理器封裝可包括多個半導體管芯，包括所謂的中央處理單元(CPU)管芯以及可以包括存儲器、控制器電路或其他邏輯的至少一個其他管芯。在一個實施例中，在CPU管芯上可以存在多個獨立域，包括具有一個或多個核的核域，具有一個或多個圖形引擎的圖形域，以及包括額外的處理器電路的所謂的系統代理或非核域。如此處所使用的，術語“域”被用來表示在相同電壓和頻率點操作的硬件和/或邏輯的集合。關于多芯片封裝(MCP)，注意，每一個管芯都也可以被視為獨立域，雖然每一個這樣的管芯本身都可以包括多個域。雖然此處所描述的許多實現是針對其中不同的域可以存在于單一封裝的不同的半導體管芯上的MCP的，但是，在其他實現中，多域處理器也可以在單一半導體管芯上形成。

在各實施例中，有跨域的熱交互，以便一個域的溫度影響另一域的溫度。當控制每一個域的溫度時，可以考慮并顧及這些跨域交互。如此處所使用的，“熱事件”是給定域的溫度超出為這樣的域設置的閾值溫度的發生。更具體而言，為減少一個域中的熱事件，可以在另一域施加諸如熱節制之類的校正操作。這可能允許正經歷熱事件的域降低其溫度，如此，使處理器維持低于其最高結溫。