[发明专利]具有高功率和低功率处理器以及线程转移的系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储系统，尤其涉及低功率数据存储系统。

背景技术

膝上型计算机使用线路电源和电池电源两者供电。膝上型计算机的处理器、图形处理器、存储器和显示器在工作期间消耗大量的功率。膝上型计算机的一个重要限制涉及膝上型计算机可以在不充电的情况下使用电池工作的时间量。膝上型计算机的较高的功耗通常对应较短的电池寿命。

现在参照图1A，所示出的示例性计算机体系结构4包括存储器6，存储器6具有诸如缓存之类的存储器7。处理器6与输入/输出(I/O)接口8通信。诸如随机存取存储器(RAM)10和/或其他合适的电子数据存储装置之类的易失性存储器9也与接口8通信。图形处理器11和诸如缓存之类的存储器12增加了图形处理的速度和性能。

诸如键盘13和点击设备14(例如鼠标和/或其他合适的设备)之类的一个或多个I/O设备与接口8通信。诸如具有一个或多个直径大于1.8″的盘片的硬盘驱动器之类的高功率盘驱动器(HPDD)15提供非易失性存储器、存储数据并且与接口8通信。HPDD15在工作期间一般消耗较大量的功率。当用电池工作时，HPDD15的频繁使用将大大降低电池寿命。计算机体系结构4还包括显示器16、诸如音频扬声器的音频输出设备17和/或被一般地标识为18的其他输入/输出设备。

现在参照图1B，示例性的计算机体系结构20包括处理芯片组22和I/O芯片组24。例如，计算机体系结构可以是北桥/南桥体系结构(处理芯片组对应于北桥芯片组，I/O芯片组对应于南桥芯片组)或其他类似的体系结构。处理芯片组22经由系统总线27与处理器25和图形处理器26通信。处理芯片组22控制与易失性存储器28(例如外部DRAM或其他存储器)、外围组件互连(PCI)总线30和/或2级缓存32的交互。1级缓存33和34可以分别与处理器25和/或图形处理器26相关联。在替换的实施例中，加速图形端口(AGP)(未示出)与处理芯片组22而不是图形处理器26通信，或者除了与图形处理器26通信之外还与处理芯片组22通信。处理芯片组22一般用多个芯片实现，但不是必须用多个芯片实现。PCI槽36与PCI总线30连接。

I/O芯片组24管理输入/输出(I/O)的基本形式。I/O芯片组24经由工业标准体系结构(ISA)总线44与通用串行总线(USB)40、音频设备41、键盘(KBD)和/或点击设备42以及基本输入/输出系统(BIOS)43通信。与处理芯片组22不同的是，I/O芯片组24一般(但不是必须)用单个芯片实现，其连接到PCI总线30。诸如硬盘驱动器之类的HPDD50也与I/O芯片组24通信。HPDD50存储由处理器25执行的全特征(full-featured)操作系统(OS)，例如Windows XP^、Windows 2000^、Linux和基于MAC^的OS。

发明内容

一种片上系统(SOC)，包括由所述SOC实现的第一处理器和由所述SOC实现的第二处理器，该第一处理器具有活动和不活动状态并且在活动状态期间处理第一和第二组线程，该第二处理器具有活动和不活动状态，其中第二处理器在工作于活动状态时比第一处理器工作于活动状态消耗更少的功率。所述SOC还包括由所述SOC实现的控制模块，该控制模块与第一和第二处理器通信，并且选择性地将第二组线程从第一处理器转移到第二处理器并选择第一处理器的不活动状态。第二处理器处理第二组线程。

在另一特征中，所述SOC还包括由所述SOC实现的寄存器文件，该寄存器文件与第一处理器和第二处理器通信并且存储用于第一和第二处理器的线程信息。所述线程信息包括用于第一和第二处理器的线程的寄存器、检查点和程序计数器中的至少一种。

在另一特征中，所述SOC还包括第一寄存器文件和第二寄存器文件，该第一寄存器文件与第一处理器通信并且存储用于第一处理器的第一线程信息，该第二寄存器文件与第二处理器通信并且存储用于第二处理器的第二线程信息。第一和第二线程信息分别包括用于第一和第二处理器的线程的寄存器、检查点和程序计数器中的至少一种。

在另一特征中，所述控制模块在将线程从第一处理器转移到第二处理器时，将线程信息从第一寄存器文件转移到第二寄存器文件。

在另一特征中，所述第一处理器包括第一晶体管，所述第二处理器包括第二晶体管，其中第一晶体管比第二晶体管具有更高的泄漏电流。