[發明專利]處理器核保留狀態的獨立控制

在審

• 申請號: 201380062281.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104813283A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: S·M·康拉德;S·H·岡瑟;J·J·謝拉;A·S·德瓦爾;S·S·加哈吉達
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/46;G06F1/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 高見

背景

功率和熱管理問題是基于計算機的系統的所有領域中的考慮。盡管在服務器領域中，電力成本驅動了對低功率系統的需求，但在移動系統中，電池壽命和熱限制使得這些問題變得相關。通常使用操作系統(OS)或系統軟件來控制硬件元件來進行優化系統以便以最小功耗得到最大性能。大多數現代OS使用高級配置和功率接口(ACPI)標準，例如于2006年10月10日公布的修訂版3.0b，用于優化這些領域中的系統。ACPI實現允許處理器核處于不同的節能狀態(也稱為低功率或空閑狀態)，通常被稱為所謂的C1到Cn狀態。

在核活動時，它運行在所謂的C0狀態，且在核空閑時，它可以被置于核低功率狀態，即所謂的核非零C狀態。核C1狀態表示具有最少節能但可以幾乎立即進入和退出的低功率狀態，而擴展深度低功率狀態(例如，C3)表示其中靜態功耗可忽略不計但進入/退出這種狀態和對活動的響應(即，回到C0)的時間較長的功率狀態。

附圖簡述

圖1是根據本發明的一種實施例的系統的框圖。

圖2敘述根據本發明的一種實施例表示功率減少的圖。

圖3敘述根據本發明的另一實施例表示功率減少的圖。

圖4是根據本發明的另一實施例的方法的流程圖。

圖5是根據本發明的一種實施例的處理器的框圖。

圖6是根據本發明的一種實施例的處理器核的框圖。

圖7是根據本發明的一種實施例的系統的框圖。

圖8是根據本發明的另一實施例的多域處理器的框圖。

圖9是根據本發明的另一實施例的處理器的框圖。

圖10是根據本發明的一種實施例出現在計算機系統中的組件的框圖。

詳細描述

盡管參考例如在計算平臺或處理器中的特定集成電路中的節能和能效描述下列的實施例，但其他實施例適用于其他類型的集成電路和邏輯設備。在此描述的實施例的類似的技術和教導可以應用到也可以受益于更好的能效和節能的其他類型的電路或半導體設備。例如，所公開的實施例不限于任何具體類型的計算機系統，且可以用于其他設備，例如手持式設備、片上系統(SoC)和嵌入式應用。手持式設備的一些示例包括蜂窩式電話、因特網協議設備、數碼相機、個人數字助理(PDA)和手持式PC。嵌入式應用通常包括微控制器、數字信號處理器(DSP)、網絡計算機(NetPC)、機頂盒、網絡集線器、廣域網(WAN)交換機或可以執行下面教導的功能和操作的任何其他系統。此外，在此描述的裝置、方法和系統不限于物理計算設備，而是也可以與用于節能和效率的軟件優化相關。在下面的描述中將容易看出，在此描述(無論是否參考硬件、固件、軟件或其組合)的方法、裝置和系統的實施例對例如用于包含美國經濟的大部分的產品中的節能和能效的‘綠色技術’未來是至關重要的。

在各種實施例中，具有多核架構處理器可以提供每核的電壓控制。以這種方式，可以實現對功耗和性能的更好控制。例如，在多核處理器中，一個核可以被配置為處于空閑狀態，例如C1。可以獨立地調整提供給多核處理器的每一核的電壓，以使得向被配置為處于空閑狀態的核提供小于與C1狀態相關聯的電壓的保留電壓，這可以允許空閑核的泄漏功率的減少，同時保留存儲在空閑核的寄存器中的數據。在一種實施例中，可以從在半導體管芯生產期間寫入或熔斷時存儲在例如熔斷器或處理器的其他非易失性存儲中的信息確定保留電壓。可以把提供給空閑核的減小的電壓和隨之發生的減小的功率重新分配給活動核，以便允許一些活動核以較高的頻率運行。可以節省由空閑核中的泄漏引起的所浪費的功率，且可以將其轉移到多核處理器具有所得到的較高處理效率的活躍核。

現在參見圖1，所示出的是根據本發明的一種實施例的系統的一部分的框圖。如圖1中所示出，系統100可以包括各種組件，包括被示出為多核處理器的處理器110。處理器110可以經由外部電壓調節器160耦合到電源150，外部電壓調節器160可以執行第一電壓轉換以便向處理器110提供主要經調節電壓。

如圖可見，處理器110可以是包括多個核120a–120n的單管芯處理器插座。另外，每一核可以與各個電壓調節器125a–125n相關聯，以便允許電壓的細粒度控制，且因而允許每一個核的功率和性能的細粒度控制。因而，每一核可以以獨立的電壓和頻率操作，這允許高度的靈活性并且提供平衡功耗和性能的廣泛機會。盡管在圖1的實現中示出為帶有集成電壓調節器，但各實施例不限于此。