[发明专利]电子系统的功率管理

说明书

背景

计算机产品的很多购买者、用户和制造者对功耗问题越来越敏感。在某 些情况下，消费者期望降低其能量账单。消费者也更喜欢产生较少噪声和热的 处理系统，且在处理系统功耗的功率量和由该处理系统产生的噪声和热的量之 间通常有正向关系。此外，对于电池供电的处理系统，诸如膝上型计算机、蜂 窝电话(“细胞电话”)、个人数字助理(PDA)等，降低功耗具有增加处理 系统的电池寿命的有价值的效果(即增加在必需对电池再次充电或用新电池更 换之前能够使用处理系统的时间量)。

一般的处理系统包括很多不同的组件，诸如处理器或微处理器，数据存 储设备和各种输入/输出(I/O设备)。当处理系统未关闭时，处理系统内的每 个组件可消耗一些功率。术语“功率状态”和“全局功率状态”两者都指处理 系统中所有组件的总计功耗。术语“器件功率状态”指特定组件的功耗。典型 地，处理器是处理系统中功率的最大的消耗者之一。术语“处理器功率状态” 明确地指处理器或微处理器的功耗。

一种管理性能的方法是使用性能需要的静态预测。例如，最终用户应用的 开发者最初可通过实验确定该应用的某些功能或任务通常需要一定量的处理 功率。可将实验的结果认为是静态的剖析信息。开发者然后可设计应用来在执 行这些功能或任务之前修改处理系统的性能水平。这种软件应用因此基于预测 的需要管理系统性能。

同样，操作系统(OS)可调度并运行诸如进程、线程和任务之类的软件 实体，且OS中的调度器可包括提供属于这些进程、线程和任务的加载信息的 应用编程接口(API)。其它软件程序可调用API以检索加载信息。加载信息 可包括例如活动进程、线程和任务的总数。例如，可从OS调度器获得加载信 息的程序可包括功率管理软件或调试软件。

用于管理功率的静态技术存在很多缺点。例如，在典型的情况下，进行 软件应用的开发将更困难，因为预期的处理功率需要必需由开发者基于先前完 成的分析来预测，然后在应用内处理。此外，所预测的处理功率需要可能与实 际的处理功率需要很不相同。同样，当开发者尝试设计应用以处理预期的处理 功率需要时，可被该应用用来修改系统的性能水平的工具可能限于由特定OS 提供的工具。该相同的限制可应用于从OS API获得加载信息的程序。此外， 静态分析可能不会得到充分的节电。

附图简述

参照附图描述详细说明。

图1是描述其中可实现本发明的示例实施例的某些方面的适当数据处理 环境的示例实施例的框图；

图2是根据本发明的示例实施例描述用于管理处理系统中的功率的软 件组件的框图；

图3是根据本发明的示例实施例描述带有通信能力的处理系统中的软 件和硬件组件的框图；

图4是根据本发明的示例实施例示出用于管理处理系统中的功率的操 作方法的流程图。

详细描述

本文描述的是实现电子系统中的功率管理的示例性系统和方法。在以下的 描述中，阐述了众多的细节以提供对各个实施例的全面理解。然而，本领域的 技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实施各实施例。在其他实例 中，没有说明或详细描述公知的方法、过程、组件和电路以免使具体的实施例 不清楚。

英特尔公司制造结合了针对宽泛服务支持低功耗和高性能处理的技术 的处理器。在某些情况下，在这些支持低功耗和高性能处理的处理器中的技术 被一般地称为英特尔XScale^TM技术。英特尔公司目前发布了在各种产品设计或 型号下、表征英特尔XScale^TM技术的一个或多个处理器系列，诸如Intel^TMPXA26x和Intel^TM.PXA27x产品系列。

本文所示的示例实施例可包括带有支持Intel^TM PCA的处理器的处理系 统。本发明的可选实施例包括带有其它种类的处理器的处理系统，不管是否由 英特尔公司还是由它制造者制造。如以下更详细描述的，示例实施例系统包括 带有动态电压管理(DVM)和动态频率管理(DFM)能力的处理器。