[發(fā)明專利]用于管理多核片上系統(tǒng)上的全局芯片功率的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410498360.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104516475B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·A·卡爾森;R·E·凱斯勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 凱為公司
• 主分類號(hào): G06F1/32
• 分類號(hào): G06F1/32;G06F15/78
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及用于管理多核片上系統(tǒng)上的全局芯片功率的方法和裝置。

背景技術(shù)

通常以避免處理器或相應(yīng)的芯片過(guò)熱的方式控制計(jì)算機(jī)處理器內(nèi)的功率損耗。換言之，通過(guò)控制處理器內(nèi)的功率損耗，相應(yīng)的溫度也保持在控制之下。

發(fā)明內(nèi)容

通常在每個(gè)內(nèi)核處理器局部地執(zhí)行多核處理器設(shè)備內(nèi)的功率管理。為了改善性能并增強(qiáng)效率，需要對(duì)此類設(shè)備上的全局芯片功率進(jìn)行管理的能力。

根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例，一種用于控制多核處理器芯片中的功率損耗的全局功率管理方式包括：在該多核處理器芯片內(nèi)的一個(gè)控制器處積累與該多核處理器芯片內(nèi)的多個(gè)內(nèi)核處理器相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)功率估計(jì)值。基于一個(gè)累加功率估計(jì)值確定一個(gè)全局功率閾值，至少部分地基于所積累的該一個(gè)或多個(gè)功率估計(jì)值確定該累加功率估計(jì)值。該控制器使得基于所確定的該全局功率閾值控制該多個(gè)內(nèi)核處理器中的每一個(gè)內(nèi)核處理器處的功率損耗。

在積累該一個(gè)或多個(gè)功率估計(jì)值時(shí)，該控制器可以接收單個(gè)值，該值指示該累加功率估計(jì)值代表該多個(gè)內(nèi)核處理器的總功率損耗。可以用形成串行配置的方式將該多個(gè)內(nèi)核處理器彼此耦合，其中在每個(gè)內(nèi)核處理器處，將局部功率損耗估計(jì)值與代表累加功率損耗估計(jì)值的值相加并轉(zhuǎn)發(fā)至下一內(nèi)核處理器。在最后一個(gè)內(nèi)核處理器，將累加功率估計(jì)值的最終值轉(zhuǎn)發(fā)至控制器。可替代地，可以用形成不只一種串行配置的方式耦合該多個(gè)內(nèi)核處理器，在這種情況下，該控制器接收不只一個(gè)功率估計(jì)值。在又一示例中，每個(gè)內(nèi)核處理器可以將其局部功率損耗估計(jì)值直接發(fā)送至該控制器。

該控制器可以被配置成用于從該控制器發(fā)送一個(gè)讀命令至該多個(gè)內(nèi)核處理器中的至少一個(gè)內(nèi)核處理器。該讀命令可以包括一個(gè)讀操作的指示和一個(gè)有效載荷值。一個(gè)接收該讀命令的內(nèi)核處理器將局部功率估計(jì)值與該有效載荷值相加并將該讀命令與經(jīng)更新的有效載荷值一起轉(zhuǎn)發(fā)至下一內(nèi)核處理器或轉(zhuǎn)發(fā)至該控制器。該有效載荷值代表與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)核處理器相關(guān)聯(lián)的功率估計(jì)值的累加和。

在確定全局功率閾值時(shí)，該控制器被配置成用于：當(dāng)確定所確定的該累加功率估計(jì)值和在時(shí)間上的一個(gè)相應(yīng)的平均值兩者都小于一個(gè)期望目標(biāo)功率時(shí)增大代表該全局功率閾值的一個(gè)參數(shù)值，以及當(dāng)確定所確定的該累加功率估計(jì)值大于該期望目標(biāo)功率時(shí)減小代表該全局功率閾值的該參數(shù)值。該期望目標(biāo)功率可以是該多核處理器芯片的使用者或制造者所設(shè)定的一個(gè)常數(shù)。可替代地，可以至少部分地基于該多核處理器芯片的多個(gè)所測(cè)量的溫度值動(dòng)態(tài)地設(shè)定該期望目標(biāo)功率。

該多核處理器芯片還可以包括一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊。為了解釋該一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊的功率損耗，該控制器被配置成用于：積累與該一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的多項(xiàng)時(shí)鐘活動(dòng)的一種或多種表示；至少部分地基于所累積的該一種或多種表示確定與該一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)功率估計(jì)值，其中該多核處理器芯片的累加功率估計(jì)值的確定進(jìn)一步基于與該一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的該一個(gè)或多個(gè)功率估計(jì)值。在確定與該一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的該一個(gè)或多個(gè)功率估計(jì)值時(shí)，該控制器可以使用一個(gè)查找表(例如)來(lái)確定與時(shí)鐘活動(dòng)的每種表示相關(guān)聯(lián)的功率損耗。可以通過(guò)以下各項(xiàng)形成與該一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的這些時(shí)鐘活動(dòng)的一種或多種表示：在每個(gè)協(xié)處理器塊處對(duì)與同一協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的多個(gè)時(shí)鐘活動(dòng)周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及通過(guò)將一個(gè)預(yù)定義數(shù)量的已計(jì)數(shù)的時(shí)鐘活動(dòng)周期映射到與該協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的該時(shí)鐘活動(dòng)的一種表示內(nèi)的單個(gè)符號(hào)來(lái)生成與該協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的該時(shí)鐘活動(dòng)的這種表示。然后，由該控制器接收與該協(xié)處理器塊相關(guān)聯(lián)的該時(shí)鐘活動(dòng)的這種表示。

在使得控制每個(gè)內(nèi)核處理器處的功率損耗時(shí)，該控制器可以通過(guò)調(diào)整一個(gè)主時(shí)鐘頻率并因此影響與該多個(gè)內(nèi)核處理器相關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘的頻率來(lái)控制這些內(nèi)核處理器處的功率損耗。可替代地，該控制器向所有內(nèi)核處理器發(fā)送一個(gè)命令，從而指示它們控制其局部功率損耗。這種命令可以包括該全局功率閾值的一個(gè)指示。在接收到該全局功率閾值時(shí)，每個(gè)內(nèi)核處理器將該全局功率閾值與一個(gè)局部功率閾值進(jìn)行比較，從而確定一個(gè)有待該內(nèi)核處理器使用的功率極限。

附圖說(shuō)明

上述內(nèi)容將從本發(fā)明的示例實(shí)施例的以下更具體的說(shuō)明中明顯，如在這些附圖中所展示的，其中貫穿這些不同的視圖，相似的參考字符是指相同的部分。附圖不一定按比例，而是著重于展示本發(fā)明的實(shí)施例。

圖1是展示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的多核處理器芯片的框圖；

圖2是展示了根據(jù)至少一個(gè)示例實(shí)施例的用于控制多核處理器芯片中的功率的方法的流程圖；