專利名稱：對處理單元的功率管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的實施例總體上涉及電子組件，并且更具體地，涉及對處理單元的功率管理。
背景技術(shù)：
當(dāng)今的中央處理單元(CPU)隨著應(yīng)用工作負荷的變化，其動態(tài)電流消耗也會具有 顯著的變化。它們潛在的電流消耗非常高，而它們通常的電流消耗則非常低。為了在電流 消耗的整個范圍內(nèi)向CPU提供足夠的電壓，功率輸送系統(tǒng)通常為電壓提供顯著的電壓保護 帶。g卩，功率輸送系統(tǒng)為CPU提供額外電壓來處理電流消耗中的突變，這種突變影響對應(yīng)的 電壓降。盡管提供大的電壓保護帶確保了 CPU有足夠的處理能力，但是也導(dǎo)致了 CPU的更
高的成本、更大的功耗以及更短的產(chǎn)品壽命。


將參照附圖來描述本公開的實施例，其中，相同的標(biāo)記表示類似的元件。
圖1說明了根據(jù)各實施例的處理與功率管理系統(tǒng)。 圖2說明了根據(jù)各實施例的根據(jù)處理單元的電壓與電流而變化的負載線。 圖3說明了根據(jù)各實施例的根據(jù)阻抗與頻率而變化的負載線。 圖4說明了根據(jù)各實施例的處理與功率管理系統(tǒng)。 圖5說明了根據(jù)各實施例的用于確定和設(shè)置電壓的過程。 圖6說明了根據(jù)各實施例的處理與功率管理系統(tǒng)。 圖7說明了根據(jù)各實施例的對處理與功率管理系統(tǒng)進行操作的過程。 圖8說明了根據(jù)各實施例的根據(jù)處理單元的電壓和電流而變化的負載線。 圖9說明了根據(jù)各實施例的能夠作為處理與功率管理系統(tǒng)的主機的計算設(shè)備。
具體實施例方式
說明性實施例包括但不限于減小對于計算設(shè)備的處理單元所允許的電壓保護帶 的過程、裝置和系統(tǒng)。 將使用本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍采用的術(shù)語來描述這些說明性實施例的各個方面，以 向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達本發(fā)明的實質(zhì)。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可以僅用 所描述的方面中的一些方面來實踐替代實施例。出于解釋的目的，闡述了具體數(shù)字、材料和 配置，以便提供這些說明性實施例的透徹理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是， 可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐替代實施例。在其他實例中，省略或簡化了公知的 特征，以免模糊了這些說明性實施例。 此外，將以最有助于理解這些說明性實施例的方式把各種操作描述為依次的多個 分立操作；然而，所描述的順序不應(yīng)當(dāng)被解釋為意味著這些操作必須是順序相關(guān)的。具體來 說，無需按照所說明的順序來執(zhí)行這些操作。
短語"在一個實施例中"被反復(fù)使用。該短語一般不指相同的實施例；盡管它也可 以指相同實施例。除非上下文另外規(guī)定，否則術(shù)語"包括"、"具有"和"包含"是同義詞。
在為可能結(jié)合各種實施例而使用的語言提供一些澄清性語境時，短語"A/B"和"A 和/或B"的意思是(A) 、 (B)或者(A和B);短語"A、 B和/或C"的意思是(A) 、 (B) 、 (C)、 (A和B) 、 (A和C) 、 (B和C)或者(A、 B和C)。 圖1說明了根據(jù)各實施例的處理與功率管理系統(tǒng)(下文中稱為"系統(tǒng)")100。系統(tǒng) 100包括如所示出那樣相互耦合的主電源104、功率管理單元(PMU) 108、電壓調(diào)節(jié)器112和 處理單元116。電壓調(diào)節(jié)器112可以通過提供功率和/或信令接口的輸入/輸出接口 120 耦合到處理單元116。 PMU 108可以耦合到處理單元116或者集成在其中，并且可以從處理單元116收集 信息并控制電壓調(diào)節(jié)器112來提供期望的電壓，以下將進一步詳細討論。
處理單元116被示出為具有多個核心，例如n個核心；然而，在其他實施例中，處理 單元116可以具有一個或兩個核心。 主電源104可以是用于為其中實現(xiàn)了系統(tǒng)100的計算設(shè)備的所有模塊供電的電 源。例如，主電源104可以為顯示器、主存儲設(shè)備、輔助處理單元等供電。主電源104可以 是電池、交流(AC)到直流(DC)電源轉(zhuǎn)換器等。 主電源104可以輸出比處理單元116所期望的輸入電壓高得多的電壓。因此，在 允許所輸出的電壓進入處理單元116之前，PMU 108可以控制電壓調(diào)節(jié)器112來逐步降低 和調(diào)節(jié)該電壓。 所期望的電壓將是這樣的電壓其足夠維持處理單元116的期望頻率以避免處理 錯誤。所期望的電壓還將是如下所述的電壓其不會因為太高而造成電能的浪費和/或縮 短產(chǎn)品壽命。功率是電壓的平方函數(shù)，因此任何功率損失都可能很高。
處理單元116處電流消耗的變化可以導(dǎo)致電壓隨時間而改變。因此，PMU 108設(shè) 置的電壓在某些情況中可以包括電壓保護帶，該電壓保護帶為處理單元116提供足夠的功 率來維持期望的頻率。本公開的實施例減小電壓保護帶的大小，包括在某些情形下完全消 除電壓保護帶，以用于適應(yīng)所消耗的電流，同時維持期望的性能。如下文所述，一些實施例 通過更準(zhǔn)確地計算由所消耗的電流導(dǎo)致的電壓變化來提供這種減小。另一些實施例通過檢 測架構(gòu)事件來控制峰值電流需求，從而提供這種減小。 提供對電壓變化的更準(zhǔn)確的計算可以通過以下方式實現(xiàn)識別出處理單元116所
消耗的電流由多個不同的電流分量組成，每個分量對整體電壓變化有不同程度的影響。不
考慮這種不同的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計使用電流范圍內(nèi)的最大影響，由此引入了不必要的電壓保護
帶動態(tài)余量(headroom)。圖2和3提供了有助于對此進行解釋的示圖。 圖2說明了根據(jù)各實施例的根據(jù)處理單元116的電壓V_pu和電流I而變化的負
載線204。電流I可以包括10安培(A)的泄漏電流分量、20A的無效電流(idle current)
分量(例如，從10A到30A)，以及40A的動態(tài)電流分量(例如，從30A到70A)。這些電流分
量對應(yīng)于這些范圍的判斷僅作為實例提出，下面進一步對其進行詳細討論。 電壓調(diào)節(jié)器112設(shè)置的電壓V—vid可以應(yīng)對隨電流增加而發(fā)生的電壓降。可以通
過PMU 108向電壓調(diào)節(jié)器112提供諸如電壓標(biāo)識(VID)值這樣的對應(yīng)于電壓V—vid的數(shù)字
值來設(shè)置V_vid。
可以通過負載線的電阻R—11乘以電流I來確定電壓降。這些值可以通過下式與 V_pu相關(guān) V_pu = V_vid_I*R_ll 等式1 為了應(yīng)對在電流I的整個范圍上的電壓降，V—vid可以被設(shè)置在例如1. 1伏(V) (負載線204的y軸截距)。這可以確保即使在電流I的高端，例如70A處，對應(yīng)的V_pu也 不會小于測試電壓V—test，例如0. 96V，該測試電壓足夠提供足以進行可靠處理的頻率。
將V_vid設(shè)置在1. IV并依賴于在從OA到70A的整個電流范圍內(nèi)的負載線狀態(tài)， 可以足夠維持期望的頻率水平；然而，這可能過分保守。通過檢驗各個電流分量的特性，這 可以是顯而易見的。 圖3說明了根據(jù)各實施例的根據(jù)阻抗與頻率而變化的負載線304。如圖所示，直到 頻率接近50千赫(kHz)之前，阻抗幾乎保持不變。從約50kHz-10兆赫(腿z)，阻抗的波動 約為3毫歐(mQ)，并且在100MHz附近達到約為15mQ的尖峰。 無效電流分量和泄漏電流分量可以具有DC特性，并因此具有非常低的頻率。因 此，如圖3所示，低頻處的阻抗可以是穩(wěn)定的。因此，PMU 108能夠根據(jù)這些分量可靠地確 定電壓降(使用例如2mQ)，而不必提供特別大的電壓保護帶來適應(yīng)電壓變化。
另一方面，動態(tài)電流分量可以具有AC特性，并且因此具有變化的頻率。假設(shè)動 態(tài)電流分量的頻率保持在50MHz之下，那么整個頻率范圍內(nèi)所經(jīng)歷的阻抗的范圍可以從 約lmQ到4mQ。因此，對于動態(tài)電流分量，PMU 108可以提供足夠的電壓保護帶來適 應(yīng)與該3mQ阻抗變化相對應(yīng)的電壓變化。因此，根據(jù)各實施例，PMU 108可以確定對應(yīng) 于各個電流分量的不同的電壓變化，并設(shè)置適當(dāng)?shù)碾妷篤—vid。 V—vid的這種確定和設(shè) 置可以基于改變處理單元116的工作條件來進行，而這又將提供電流分量的不同的集合 (concentrations)。 負載線204作為實例被示出。負載線的精確狀態(tài)可以根據(jù)特定平臺的功率輸送設(shè) 計而變化，并且隨著系統(tǒng)的不同而不同。V_vid電壓設(shè)置可以應(yīng)對特定設(shè)置的負載線。
圖4說明了根據(jù)一些實施例的，其中PMU 108與功率特性塊404耦合的系統(tǒng)100。 功率特性塊404可以包括各個電流分量和/或其子集的功率特性。功率特性可以包括能夠 被PMU 108使用的信息，用于幫助至少部分地基于處理單元116的工作條件來確定電流分 量的至少一個子集的大小、其頻率特性和/或其相應(yīng)的電壓變化。 例如，泄漏電流子集的功率特性可以提供作為對溫度的響應(yīng)，該子集以非常慢的 頻率進行改變；而有效電流子集的功率特性可以提供根據(jù)處理單元108的架構(gòu)狀態(tài)(例 如，激活多個核心或者多個諸如浮點單元這樣的功能塊)的變化，該子集更迅速的進行改 變。如下文所述，這些類型的功率特性可以被PMU 108用于確定適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
如本文所使用的，電流分量的子集可以指組成總電流的所有電流分量的子集。子 集可以包括總電流的一個或更多個電流分量，但不包括所有電流分量。在一些實施例中，對 于每個電流分量都可以存在一個子集。在其它實施例中，子集可以包括具有類似功率特性 的一個或更多個電流分量。例如，在一個實施例中，子集可包括無效電流和泄漏電流，因為 它們都可以具有如上所討論的DC特性。在該實施例中，另一子集可以包括動態(tài)電流。
在各實施例中，功率特性可以通過系統(tǒng)100的測試來確定。在已經(jīng)測試了系統(tǒng)100 之后，功率特性可以存儲在功率特性塊404中。
在各實施例中，特定負載線的功率特性可以由平臺設(shè)計者例如使用基本輸入/輸 出系統(tǒng)(BIOS)來設(shè)置。 在各實施例中，功率特性塊404可以駐留在非易失性存儲設(shè)備、固件、處理單元 116本身(例如，在一個或更多個熔絲中)等內(nèi)。 圖5說明了根據(jù)一些實施例的用于確定和設(shè)置電壓的過程。在框504，PMU 108可 以訪問功率特性塊404以讀取電流分量的各個子集的功率特性。 在框508，PMU 108可以針對處理單元116的給定的工作條件來確定每個子集的大 小。處理單元116的工作條件可以包括處理單元116的每個核心的狀態(tài)、溫度以及處理單 元116的活動性(例如，處理單元116正在執(zhí)行多少進程、任務(wù)、應(yīng)用程序等)。按照功率特 性的定義，各個電流分量可以是處理單元116的工作條件的函數(shù)。例如，泄漏電流可以是電 壓V—pu、溫度和處于睡眠狀態(tài)(例如，C3或更深睡眠狀態(tài))的核心的數(shù)目的函數(shù)；無效電流 可以是在工作狀態(tài)(例如，CO)中的核心的數(shù)目的函數(shù)；而動態(tài)電流可以是處理單元116的 活動性的函數(shù)。 在框512，PMU 108可以至少部分地基于相關(guān)的功率特性來確定電流分量的子集 的不同的電壓變化。子集的電壓變化的確定可以至少部分地基于子集中的電流分量的大小 和與子集相關(guān)的電壓變化影響值。例如，在一個實施例中，PMU 108可以確定包括無效電流 分量和泄漏電流分量的第一子集以及包括動態(tài)電流分量的第二子集的電壓變化。第一子集 可以具有DC特性和可忽略的影響值。因此，其產(chǎn)生的電壓變化也可以是可忽略不計的。具 有動態(tài)電流分量的第二子集可以具有可測量的影響值，其可以導(dǎo)致由動態(tài)電流分量引起的 可測量的電壓變化。 在框516，PMU 108可以確定消耗的電流的總的電壓變化?？傠妷鹤兓梢允请娏?分量的每個子集引起的電壓變化的加性函數(shù)(additivefunction)。在上面給出的例子中， 總電壓變化實質(zhì)上可以是由動態(tài)電流分量導(dǎo)致的電壓變化，這是因為由第一子集導(dǎo)致的電 壓變化是可忽略的。 在框520，利用所確定的總電壓變化，PMU 108可以通過電壓調(diào)節(jié)器112設(shè)置適當(dāng) 的將被允許用于處理單元116的電壓V—vid。 在框524， PMU 108接著可以監(jiān)視處理單元116以檢測工作條件改變。如果檢測到 改變，則PMU 108可以返回到框508以根據(jù)改變的條件重新確定要設(shè)置的電壓。如果未檢 測到改變，則PMU 108可以在框524處繼續(xù)監(jiān)視工作條件。 在各實施例中，PMU 108的響應(yīng)頻率可以被限制。例如，PMU 108可以對以高達
lkHz的頻率發(fā)生的功率特性的改變作出響應(yīng)，而對于更快發(fā)生的動態(tài)改變可能遇到困難。
可以用多種方式處理對更快事件的響應(yīng)。在提前知道改變的實施例中，例如C3退出，PMU
108可以暫停改變直到V_vid改變完成，并隨后允許所述改變。在其它實施例中，架構(gòu)事件
可以在發(fā)生時被監(jiān)視，并且一旦被檢測到，PMU 108就可以暫停該狀況，改變V_vid并隨后
允許所述改變發(fā)生?？梢詤⒄請D6-8更詳細地討論監(jiān)視架構(gòu)事件的實施例。 圖6說明了根據(jù)另一實施例的系統(tǒng)100。在該實施例中，處理單元116的每個核心
可以被配置一如圖所示的閾值電流I_cc檢測器("閾值I_cc檢測器")604。 圖7說明了根據(jù)各實施例的、操作具有閾值I_cc檢測器604的系統(tǒng)100的過程。
在框704，PMU 108可以設(shè)置相對較低的電壓V—vid。參照圖8，較低的電壓V—vid可以被設(shè)置為約1. 08V(負載線804的y軸截距)。可以設(shè)置較低的電壓V_vid，以使得由此產(chǎn)生的 V—pu對于處理單元116在正常工作負載期間消耗的電流范圍是足夠的。該范圍可以被定義 為總電流的給定百分比或處理單元116在給定時間百分比內(nèi)工作所在的范圍。在該實施例 中，低電壓V—vid可以適應(yīng)高達約60A的電流。 在框708，閾值I_cc檢測器604可以檢測在特定核心上發(fā)生的各種架構(gòu)事件。架 構(gòu)事件可以涉及特定核心上的活動性。例如，架構(gòu)事件可以是執(zhí)行單元的激活、負載端口活 動性等。 在框712，閾值1—cc檢測器604可以確定檢測到的架構(gòu)事件是否超過預(yù)定的閾值， 例如，在預(yù)定時段內(nèi)工作的執(zhí)行單元的預(yù)定百分比。超過預(yù)定的閾值可以指示相應(yīng)處理核 心或處理單元116整體處于引入超過預(yù)定的閾值的電流的危險中。當(dāng)被視為處理單元116 的核心的集合時，該狀況可以由在60A處與電壓底線V_test相交的負載線804來反映。
通過監(jiān)視架構(gòu)事件，閾值I_cc檢測器604能夠快速認識到相應(yīng)核心正在為處理功 耗指令流做好準(zhǔn)備。 如果在框712處閾值I_cc檢測器604確定檢測到的事件超過閾值，則在框716處 它可以抑制核心以防止該核心引入過量的電流。閾值I—cc檢測器604可以通過進行一個或 更多個降低該核心所要執(zhí)行的指令(例如，微指令)的輸入速率的操作來抑制該核心。這 種抑制機制可以提供對過流狀況的適當(dāng)快速的響應(yīng)。 在一些實施例中，由閾值I—cc檢測器604提供的抑制可以是對過流狀況的第一階 段的響應(yīng)。在這些實施例的一些中，可以由PMU 108提供第二階段的響應(yīng)，以使得處理單元 116可以在其電流消耗范圍的高端處工作，如圖8中部分808所示。這可以通過PMU 108在 框720處設(shè)置較高的電壓V—vid來實現(xiàn)。圖8的負載線812可以對應(yīng)于設(shè)置為約1. IV(負 載線812的y軸截距)的較高的電壓V_vid。 可以注意到，可以結(jié)合電壓V—vid使用的描述"較高"和"較低"僅指彼此之間的 關(guān)系。這些術(shù)語的使用并不意圖施加外部的或其它的限制。 當(dāng)在框712處確定已經(jīng)超過事件閾值和/或在框716處已經(jīng)抑制了核心時，PMU 108可以例如通過在框720處設(shè)置較高的電壓V_vid來啟動第二階段的響應(yīng)。閾值I_cc檢 測器604可以將框712的檢測和/或框716的抑制操作傳達給PMU 108。在一些實施例中， PMU 108可以確定不啟動第二階段的響應(yīng)。這可以在例如如果確定閾值將很可能僅在短時 間內(nèi)被超過的情況下發(fā)生。 如果PMU 108啟動第二階段的響應(yīng)，則一旦已經(jīng)設(shè)置了較高的電壓V—vid，那么采 取了抑制操作的閾值I_cc檢測器604可以在框724處撤銷對核心的抑制。撤銷對核心的 抑制可以通過停止被用于降低指令的輸入速率的任何操作來實現(xiàn)。撤銷抑制的核心隨后可 以在該更高的電壓下滿負載工作。 以這種方式，閾值I—cc檢測器604在使PMU 108提升設(shè)置電壓的時間段內(nèi)，可以 提供臨時響應(yīng)。盡管抑制核心可能與降低的操作能力相關(guān)聯(lián)，但是這種狀況可以以足夠低 的頻率發(fā)生，并且可以具有足夠短的時間(直到PMU 108可以相應(yīng)地調(diào)整電壓V—vid)，以致 可能檢測不到任何性能降低。 如果在框728處閾值I_cc檢測器604確定檢測到的事件降到閾值之下，則在框 704處，PMU 108可以將電壓重新設(shè)置為較低的電壓V_vid。
可以使用任何適當(dāng)?shù)挠布?或軟件來根據(jù)需要配置系統(tǒng)100，從而實現(xiàn)系統(tǒng) 100。圖9說明了一個實施例的示例性系統(tǒng)900，其包括一個或更多個處理器904、耦合到一 個或更多個處理器904中的至少一個的系統(tǒng)控制邏輯908、耦合到系統(tǒng)控制邏輯908的系統(tǒng) 存儲器912、耦合到系統(tǒng)控制邏輯908的非易失性存儲器/存儲設(shè)備916，以及耦合到系統(tǒng) 控制邏輯908的一個或更多個通信接口 920。 —個實施例的系統(tǒng)控制邏輯908可以包括任何適當(dāng)?shù)慕涌诳刂破?，用于提供到?個或更多個處理器904中的至少一個的任何適當(dāng)?shù)慕涌?，?或到與系統(tǒng)控制邏輯908通 信的任何適當(dāng)設(shè)備或組件的任何適當(dāng)?shù)慕涌?。 —個實施例的系統(tǒng)控制邏輯908可以包括一個或更多個存儲器控制器，用于提供 與系統(tǒng)存儲器912的接口。系統(tǒng)存儲器912可以用于加載和存儲例如用于系統(tǒng)900的數(shù)據(jù) 和/或指令。 一個實施例的系統(tǒng)存儲器912可以包括任何適當(dāng)?shù)囊资源鎯ζ?，例如，適當(dāng) 的動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)。 —個實施例的系統(tǒng)控制邏輯908可以包括一個或更多個輸入/輸出(I/O)控制 器，用于提供與非易失性存儲器/存儲設(shè)備916和通信接口 920的接口。
非易失性存儲器/存儲設(shè)備916可以用于例如存儲數(shù)據(jù)和/或指令。非易失性存 儲器/存儲設(shè)備916可以包括諸如閃存這樣的任何適當(dāng)?shù)姆且资源鎯ζ鳎?或可以包 括任何適當(dāng)?shù)姆且资源鎯υO(shè)備，例如，一個或多個硬盤驅(qū)動器(HDD)、一個或更多個致密 盤(CD)驅(qū)動器，和/或一個或更多個數(shù)字通用盤(DVD)驅(qū)動器。 非易失性存儲器/存儲設(shè)備916可以包括如下所述的存儲資源其可以在物理上 是系統(tǒng)900所安裝到的設(shè)備的一部分，或者其可以被該設(shè)備訪問，而并不一定是該設(shè)備的 一部分。例如，非易失性存儲器/存儲設(shè)備916可以經(jīng)由通信接口 920通過網(wǎng)絡(luò)被訪問。
系統(tǒng)存儲器912和非易失性存儲器/存儲設(shè)備916具體可以分別包括功率管理邏 輯924的臨時拷貝和永久拷貝。功率管理邏輯924可以包括指令，所述指令在被處理單元 904執(zhí)行時使得系統(tǒng)900執(zhí)行結(jié)合本文所述的PMU108所描述的功率管理操作。在一些實施 例中，功率管理邏輯924可以附加地/可替換地位于系統(tǒng)控制邏輯908中。
通信接口 920可以為系統(tǒng)900提供接口 ，以通過一個或更多個網(wǎng)絡(luò)和/或與任何 其它適當(dāng)設(shè)備進行通信。通信接口 920可以包括任何適當(dāng)?shù)挠布?或固件。 一個實施例 的通信接口 920可包括例如網(wǎng)絡(luò)適配器、無線網(wǎng)絡(luò)適配器、電話調(diào)制解調(diào)器和/或無線調(diào)制 解調(diào)器。對于無線通信，一個實施例的通信接口 920可以使用一個或更多個天線。
對于一個實施例，一個或更多個處理器904中的至少一個可以與系統(tǒng)控制邏輯 908的一個或更多個控制器的邏輯封裝在一起。對于一個實施例，一個或更多個處理器904 中的至少一個處理器可以與系統(tǒng)控制邏輯908的一個或更多個控制器的邏輯封裝在一起， 以形成封裝內(nèi)系統(tǒng)(SiP)。對于一個實施例，一個或更多個處理器904中的至少一個處理器 可以與系統(tǒng)控制邏輯908的一個或更多個控制器的邏輯集成在同一個硅核(die)上。對于 一個實施例，一個或更多個處理器904中的至少一個處理器可以與系統(tǒng)控制邏輯908的一 個或更多個控制器的邏輯集成在同一個硅核上，以形成片上系統(tǒng)(SoC)。
在各實施例中，計算設(shè)備900可以具有更多或更少的組件和/或不同的架構(gòu)。
盡管本文已經(jīng)說明和描述了特定實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，在不偏 離本發(fā)明的范圍的情況下，各種替代物和/或等價物可以替換所示出和描述的特定實施
9例。本申請意圖覆蓋本文所討論的實施例的任何修改或變形。因此，顯而易見的意思是，本 發(fā)明僅受所附權(quán)利要求及其等價物的限制。
權(quán)利要求
一種裝置，包括處理單元；以及功率管理單元，其耦合到所述處理單元或集成在所述處理單元內(nèi)，并且用于確定與所述處理單元所消耗的電流的電流分量的子集對應(yīng)的電壓變化，并且用于至少部分地基于所述確定的電壓變化來控制電壓調(diào)節(jié)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電流分量的子集具有直流特性，并且所述功 率管理單元還用于確定與電流分量的另一子集對應(yīng)的另一電壓變化，所述電流分量的另一 子集具有交流特性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述子集包括一個或多個電流分量，并且所述電 壓變化至少部分地基于所述一個或多個電流分量的大小以及與所述子集相關(guān)聯(lián)的影響值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述功率管理單元還用于確定分別與所述電流 的電流分量的多個子集對應(yīng)的多個電壓變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述子集是所述多個子集中的第一子集并與第一影響值相關(guān)聯(lián)，所述多個子集中的第二子集與不同于所述第一影響值的第二影響值相關(guān) 聯(lián)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述第一子集包括無效電流和/或泄漏電流，所 述第二子集包括動態(tài)電流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述功率管理單元還用于確定所述處理單元的工作條件；以及至少部分地基于所述確定的工作條件來為所述多個子集中的至少第一子集 和第二子集確定大小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述處理單元的工作條件包括溫度、所述處理單 元的一個或多個核心的狀態(tài)，和/或所述處理單元的活動性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述功率管理單元還用于至少部分地基于所述 子集的功率特性來確定所述電壓變化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，還包括 功率特性塊，其耦合到所述功率管理單元并用于提供功率特性。
11. 一種裝置，包括功率管理單元；以及處理核心，其具有檢測器，所述檢測器耦合到所述功率管理單元并用于檢測所述處理 核心的一個或多個架構(gòu)事件，所述架構(gòu)事件將被用作進行限制所述處理核心所消耗的電流 的操作的至少一部分根據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述檢測器還用于進行所述操作。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述檢測器還用于將所述一個或多個架構(gòu)事 件的檢測和/或所述操作的進行傳達給所述功率管理單元。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，至少部分地基于傳達給所述功率管理單元的 一個或多個架構(gòu)事件的檢測和/或所述操作的進行來增大被允許用于所述裝置的電壓，并 且所述檢測器還用于至少部分地基于所述增加的被允許的電壓來停止所述操作。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述一個或多個架構(gòu)事件包括所述處理核心 的預(yù)定數(shù)目的執(zhí)行單元工作預(yù)定的一段時間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述檢測到的一個或多個架構(gòu)事件對應(yīng)于所 述處理核心消耗預(yù)定水平的電流。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述操作包括降低到所述處理核心的指令的 輸入速率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，還包括包括所述處理核心在內(nèi)的多個處理核心，所述多個處理核心中的每一個具有相應(yīng)的檢 測器，所述檢測器用于檢測在相應(yīng)的處理核心中發(fā)生的一個或多個架構(gòu)事件，所述架構(gòu)事 件將被用作進行限制所述相應(yīng)的處理核心所消耗的電流的操作的至少一部分根據(jù)。
19. 一種具有相關(guān)聯(lián)的指令的機器可訪問介質(zhì)，當(dāng)所述指令被執(zhí)行時，使得所述機器執(zhí)行以下操作讀取處理單元所消耗的電流的電流分量的子集的功率特性； 至少部分地基于所述功率特性來確定所述子集的大小；至少部分地基于所述子集的大小和所述功率特性來確定對應(yīng)于所述子集的電壓變化；以及至少部分地基于所述確定的電壓變化來設(shè)置電壓。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的機器可訪問介質(zhì)，其中，確定所述子集的大小包括 確定所述處理單元的工作條件。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的機器可訪問介質(zhì)，其中，當(dāng)所述指令被執(zhí)行時還使得所述 機器執(zhí)行以下操作確定與所述電流的電流分量的另一子集對應(yīng)的另一電壓變化；以及 至少還部分地基于所述另 一 電壓變化來設(shè)置所述電壓。
22. —種方法，包括檢測處理單元的核心上的一個或多個架構(gòu)事件；以及至少部分地基于所述檢測來進行降低到所述核心的指令的輸入速率的操作。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括 設(shè)置所述處理單元的第一電壓；至少部分地基于所述檢測來設(shè)置所述處理單元的第二電壓；以及 至少部分地基于所述第二電壓的所述設(shè)置來停止所述操作。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述一個或多個架構(gòu)事件的檢測是由所述處 理單元上的檢測器來執(zhí)行的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述方法還包括 檢測所述處理單元的另一核心上的一個或多個架構(gòu)事件；以及 至少部分地基于所述檢測來進行降低到所述另一核心的指令的輸入速率的操作。
全文摘要
本文描述了用于管理處理單元的功率的方法、裝置和系統(tǒng)。一些實施例包括確定處理單元所消耗的電流的電流分量的子集的電壓變化。其它實施例包括檢測所述處理單元的處理核心上的架構(gòu)事件，并進行各種操作來降低到所述核心的指令的輸入速率?？梢悦枋霾⒁蟊Ｗo其它實施例。
文檔編號G06F1/32GK101714020SQ20091021168
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者D·拉吉萬, D·鮑姆, E·羅特姆, K·盧里亞, O·維金斯基, R·科爾納 申請人:英特爾公司