[發明專利]處理設備的基于電壓的熱控制

有效

• 申請號: 201780036061.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN109313473B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: W·P·霍維斯;G·D·布蘭肯伯格;P·A·阿特金森;R·J·雷;A·F·埃爾南德斯莫伊察;S·博什拉-利雅得;E-S·威;B·K·朗根多夫
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;G06F1/3234;G01R31/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

本文中呈現了用于計算系統和處理設備的熱減少和電壓調整技術。在第一示例中，一種操作用于處理設備的電壓控制系統的方法包括：以所選擇的性能水平操作計算組件中的處理設備，該處理設備被供應有第一電壓電平處的至少一個輸入電壓。該方法包括監視與計算組件相關聯的熱信息，并且當該熱信息指示與計算組件相關聯的溫度超過閾值溫度時，將被供應給處理設備的該至少一個輸入電壓電平調整到低于第一電壓電平的第二電壓電平，并且繼續以所選擇的性能水平操作處理設備。

背景

集成電路(諸如計算系統和相關聯的處理器設備中所采用的那些集成電路)通常消耗與電源電壓、工作頻率、性能水平相關的電功率或根據各種泄漏和寄生元件的特性消耗電功率。計算設備(諸如計算機、筆記本電腦、臺式電腦、服務器、智能電話、游戲機等等)中的功率消耗可具有被分配給主處理器、圖形處理器或片上系統(SoC)元件的大量功率預算。這些處理器可包括將集成電路器件的特定部分之間的功率消耗隔離(諸如到各自具有對應電源電壓要求的特定處理或圖形核)的一個以上的域。

概覽

本文中呈現了用于計算系統和各種設備的熱減少和電壓調整技術。在第一示例中，一種操作用于處理設備的電壓控制系統的方法包括：以所選擇的性能水平操作計算組件中的處理設備，該處理設備被供應有第一電壓電平處的至少一個輸入電壓。該方法包括監視與計算組件相關聯的熱信息，并且當該熱信息指示與計算組件相關聯的溫度超過閾值溫度時，將被供應給處理設備的該至少一個輸入電壓電平調整到低于第一電壓電平的第二電壓電平，并且繼續以所選擇的性能水平操作處理設備。

提供本概覽以便以簡化的形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的概念的選集。可以理解，本概覽并不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。

附圖簡述

參考以下附圖可更好地理解本公開的許多方面。盡管結合這些附圖描述了若干實現，但是本公開不局限于本文中所公開的這些實現。相反，意圖是要覆蓋所有的替代方案、修改和等價物。

圖1解說了一種實施方式中的電壓調整環境。

圖2解說了一種實施方式中的操作電壓調整環境的方法。

圖3包括解說一種實施方式中的電壓和功率降低的曲線圖。

圖4解說了一種實施方式中的電壓調整環境。

圖5解說了一種實施方式中的電壓調整環境的操作。

圖6解說了一種實施方式中的熱電壓調整的操作。

圖7解說了適用于實現本文中所公開的任何架構、平臺、過程、方法和操作場景的示例計算系統。

圖8解說了一種實施方式中的操作安全電壓過程的方法。

詳細描述

計算設備(諸如計算機、筆記本電腦、臺式電腦、服務器、智能電話、游戲機等等)中的功率消耗可具有被分配給主處理器或片上系統(SoC)元件的大量功率預算。隨著處理訴求在計算設備中的增加，相關聯的功率消耗已成比例地升高，從而導致設備封裝、電池壽命、散熱、風扇噪聲和相關聯的計算設備的速度限制方面的各種困難。當制造集成電路器件(諸如處理器或處理設備)時，大量的電壓裕度被包括在內以計及各部件間變化、系統集成裕度和壽命終止(EoL)裕度以及其他裕度。這些裕度允許均勻性且易于制造測試，但具有更高的電壓和功耗。在集成電路和相關聯的裝備中以較高的電壓和功耗工作可導致增加的組件應力和較低的組件長期可靠性。處理設備也可以使用微制造工藝來被制造，該微制造工藝縮小特征幾何形狀并產生設備電容中的相關聯的減小和工作電壓要求中的減小，這可導致功率消耗的降低。然而，設備泄漏對于這些較小的幾何形狀而言可能變為更嚴重的問題。