[发明专利]用于计算机处理器系统的功率管理的系统和方法

说明书

技术领域

本公开的技术领域是计算机处理器系统，具体来说是用于计算机处理器系统的功率管理。

背景技术

计算机处理器系统持续变快，并且各组件的密度持续增加。这呈现峰值功率和平均功率使用的计算机处理器系统的功率管理的问题。高的峰值功率使用需要更大的电源，并且能增加数字电路中的噪声。例如，同时的组件切换能够引起高峰值功率使用，这能够引起电源/地跳动(bounce)。由于各引脚和各组件的固有电感和电容，电源/地跳动分别导致电源或地总线上的噪声，并且引起逻辑错误。高的平均功率使用增加功耗并产生热量，这能够降低操作可靠性。

目前对功率管理的解决方案对于计算机处理器系统具有显著有害的影响。一种解决方案是更慢地运行计算机处理器系统，其增加了计算时间。另一种解决方案是执行较少的推测性操作，即减少在知道将需要这些操作的结果之前执行的操作的次数。另一种解决方案是执行较少的并行(同时)操作。其它解决方案包括减少晶体管尺寸，这使得它们更慢并且减少了噪声余量，并且增加了氧化层厚度，这又降低了晶体管速度。目前对于功率管理的解决方案实质上削弱了计算机处理器系统的操作。

期望有一种将克服上面缺点的计算机处理器系统的功率管理的系统和方法。

发明内容

本发明的用于计算机处理器系统的功率管理的系统和方法提供了功率历史表(PHT)，其存储用于指令的相关联地址的测量功率使用。在计算机处理器系统的操作期间确定测量的功率使用。当具有相关联地址的指令运行时，所述计算机处理器系统能够基于在先测量的功率使用管理功率使用。这允许计算机处理器系统对要求高功率的指令调整，同时最小化对总体性能的负面影响。

本发明的一个方面提供了一种用于计算机处理器系统的功率管理方法，包括：测量功率使用；监视用于完成(finishing)指令的指令执行；确定用于完成指令的完成指令地址；确定用于完成指令的测量的功率使用；以及将与测量的功率使用相关联的完成指令地址存储在功率历史表(PHT)中。

本发明的另一个方面在计算机可使用的介质中、提供了用于计算机处理器系统的功率管理计算机程序产品，包括：用于测量功率使用的计算机程序代码；用于监视完成指令的指令执行的计算机程序代码；用于确定完成指令的完成指令地址的计算机程序代码；用于确定完成指令的测量的功率使用的计算机程序代码；以及用于将与测量的功率使用相关联的完成指令地址存储在功率历史表(PHT)中的计算机程序代码。

本发明的另一个方面提供了一种信息处理系统，包括：处理器；耦合到所述处理器的存储器，用于存储由数字处理装置可执行的指令，所述数字处理装置用于执行操作以对计算机处理器系统提供功率管理。所述操作包括：测量功率使用；监视完成指令的指令执行；确定完成指令的测量功率使用；及将与测量的功率使用相关联的完成指令地址存储在功率历史表(PHT)中。

本发明的另一个方面提供了一种具有功率管理的计算机处理器系统，其包括：指令提取控制单元，所述指令提取控制单元具有功率历史表(PHT)；指令分派控制单元；指令执行单元，所述指令执行单元具有功率控制单元；以及程序状态和数据单元。所述指令分派控制单元将指令从指令提取控制单元分派到指令执行单元用于执行，所述功率控制单元监视用于测量的功率使用的指令的执行，并且所述程序状态和数据单元监视用于完成指令地址的指令的执行，所述测量的功率使用存储在与完成指令地址相关联的功率历史表(PHT)中。

结合附图阅读，从下面的目前优选实施例的详细描述中，本发明的前面和其它的特征和优点将变得进一步明显。详细的描述和附图仅仅说明本发明，而不是限制由权利要求及其等效定义的本发明的范围。

附图说明

图1是用于使用本发明的计算机处理器系统的方框图；

图2是按照本发明执行的功率管理的方法的功率历史表管理的流程图；

图3是按照本发明执行的使用功率历史表的功率管理的方法的流程图；以及

图4是按照本发明执行的功率管理的方法的信息处理系统的方框图。

具体实施方式

图1是用于使用本发明的计算机处理器系统的方框图。计算机处理器系统100包括：指令存储器单元110、指令提取控制单元120、指令分派控制单元130、指令执行单元140、数据交换总线150、程序状态和数据单元160、数据存储器单元170和输入/输出设备180。指令提取控制单元120中的功率历史表(PHT)为各指令按地址存储测量的功率使用历史，使得计算机处理器系统100能够适应特定指令的功率使用。