[發(fā)明專利]在處理器中配置功率管理功能

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040201.8
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104508594B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·K·布漢達魯;E·J·德哈默;S·P·波布霍爾茲;R·瑪卡拉姆;V·加吉
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所有限公司31100
• 代理人: 張東梅

技術(shù)領(lǐng)域

各實施例涉及集成電路的功率管理。

背景

半導體處理和邏輯設(shè)計的進步可使集成電路設(shè)備上可以存在的邏輯量增大。結(jié)果，計算機系統(tǒng)配置從系統(tǒng)中的單一或多個集成電路發(fā)展到單個集成電路上的多個硬件線程、多個核、多個設(shè)備和/或完整的系統(tǒng)。另外，隨著集成電路的密度增長，計算系統(tǒng)(從嵌入式系統(tǒng)到服務(wù)器)的功率要求也逐步升高。此外，軟件低效率以及其對硬件的要求也導致計算設(shè)備能源消耗的增大。事實上，某些研究指出，計算設(shè)備消耗諸如美國之類的國家的全部電力供應(yīng)的相當大的百分比。結(jié)果，迫切需要與集成電路相關(guān)聯(lián)的能量效率和節(jié)省。隨著服務(wù)器、臺式計算機、筆記本、超極本、平板電腦、移動電話、處理器、嵌入式系統(tǒng)等等變得越來越流行(從包括在典型的計算機中、汽車，以及電視機到生物技術(shù))，這些需要將增大。

功率和熱管理問題是在基于計算機的系統(tǒng)中的所有部分中都需要考慮的問題。在服務(wù)器領(lǐng)域，電力的成本驅(qū)動對低功率系統(tǒng)的需求，而在移動系統(tǒng)中，電池壽命以及熱限制使這些問題相關(guān)。優(yōu)化系統(tǒng)以便在最小功耗下取得最大性能通常是使用操作系統(tǒng)(OS)或系統(tǒng)軟件來控制硬件元件來完成的。最現(xiàn)代的OS使用高級配置和電源接口(ACPI)標準(例如，2006年10月10日發(fā)布的Rev.3.0b)來優(yōu)化這些領(lǐng)域的系統(tǒng)。

ACPI實現(xiàn)允許處理器核處于不同的節(jié)能狀態(tài)或C狀態(tài)(也被稱為低功率或閑置狀態(tài))，一般被稱為C0到Cn狀態(tài)，C0是活動狀態(tài)，較高的是較深的睡眠狀態(tài)。除節(jié)能狀態(tài)之外，在ACPI中還提供性能狀態(tài)或所謂的P狀態(tài)。這些性能狀態(tài)可以允許當核處于活動狀態(tài)(C0)時對性能-功率級別進行控制。一般而言，可以有多個P狀態(tài)可用，從P0-PN。可以有一般被稱為超頻(turbo)模式的一系列較高頻率/性能狀態(tài)。

附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的系統(tǒng)的一部分的框圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于處理從多核處理器內(nèi)的線程接收到的性能狀態(tài)請求的方法的流程圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的處理器的框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通信量傳感器的框圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處理器的框圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處理器核的框圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的多核處理器的框圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

各實施例提供有效率地并且可配置地以動態(tài)功率/性能級別操作處理器的技術(shù)，以允許在系統(tǒng)內(nèi)細微地調(diào)整處理器，以解決對于其中配置了處理器的給定類型的平臺的問題。各實施例可以特別適用于多核處理器，其中，多個核中的每一個都可以在獨立電壓和頻率點操作。如此處所使用的，術(shù)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。另外，多核處理器還可以包括其他非核處理引擎，諸如固定功能單元、圖形引擎等等。這樣的處理器可包括核之外的獨立域，諸如與圖形引擎相關(guān)聯(lián)的一個或多個域(此處被稱為圖形域)，以及與非核電路相關(guān)聯(lián)的一個或多個域，此處被稱為非核或系統(tǒng)代理。雖然可以在單一半導體管芯上形成多域處理器的許多實現(xiàn)，但是，其他實現(xiàn)可以通過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多芯片封裝來實現(xiàn)。如此處所使用的，術(shù)語“硬件線程”、“線程”，以及邏輯核全部都可互換地使用。

根據(jù)基于OS的ACPI機制，處理器還可以在各種功率和性能狀態(tài)或級別操作。相對于功率狀態(tài)，ACPI指定不同的功率消耗狀態(tài)，一般被稱為C狀態(tài)，C0，C1到Cn狀態(tài)。當核活躍時，它在C0狀態(tài)運行，而當核空閑時，它可以被置于核低功率狀態(tài)，也叫做核非零C狀態(tài)(例如，C1-C6狀態(tài))。當多核處理器的所有核都處于核低功率狀態(tài)時，可以將處理器置于封裝低功率狀態(tài)，諸如封裝C6低功率狀態(tài)。