[发明专利]数据处理系统的强制空闲

说明书

相关申请

本申请与2008年1月7日递交的Keith Cox、David Conroy、MichaelCulbert和Guy Sptpmayor的题为“Forced Idle of a Data Processing System”的美国专利申请No.11/970,483相关(律师卷号No.4860P6078)。

技术领域

本发明的至少一些实施例一般地涉及数据处理系统，更具体而言但非排他性地涉及数据处理系统中的功率的管理。

背景技术

传统上，计算机系统被设计成能够连续地运行一最坏情况的功率负载。根据这种连续的最坏情况功率负载的设计还未成为大问题，因为传统上单独的组件具有适度的操作功率并且计算机系统具有大功率预算，从而使得系统能够自然适当地维持负载。

当计算机系统的单独组件的操作功耗缓慢上升时，计算机系统的功率预算变得吃紧。现在，设计一种运行连续的最坏情况负荷量并同时达成其他高性能目标(例如，高计算功率、小型化、安静、更好的电池性能等等)的计算机系统正在成为一种挑战。例如，诸如膝上型计算机之类的便携式计算机系统具有有限的电池输出容量；并因此针对给定的电池输出容量的最坏情况工作量可能由于最坏情况工作量极少发生而限制系统的性能。

因此，管理功率对于实现计算机系统的电池寿命和热设计目标两者是非常重要的。一种例如用于管理重要处理单元(“CPU”)的功率的常见技术是在计算机系统的多个不同状态之间动态地调节CPU内核的操作频率以及供电电压两者。通常，在计算机系统的功率操作点上，可能存在两种功耗分量，例如动态功率和泄漏功率。动态功率代表实际所需的电路操作。其可能与每秒时钟跳变的次数(频率)以及电压的平方成比例。泄漏功率代表对CPU完全供电的代价开销。其对于给定电压是固定的，并且通常随电压增大呈指数上升。但是，动态调节操作频率只能管理动态功率而对计算机系统的泄漏功率没有效果。

发明内容

用于管理数据处理系统的功率的方法和装置的示例性实施例已被描述。数据处理系统的一个或多个约束参数可以被监视。在一个或多个约束参数正被监视时，数据处理系统可以工作在第一频率和第一电压。基于一个或多个约束参数，数据处理系统在工作在第二频率和第二电压时被强制进入空闲状态。在一个实施例中，空闲状态防止指令被执行，并且第二频率大于零并小于第一频率，第二电压大于零并小于第一电压。在其他实施例中，空闲状态防止指令被执行并且第二频率为零，并且第二电压针对系统的至少一些部分也为零。在一个实施例中，强制系统进入空闲状态的速率是基于约束参数来确定的。约束参数例如可以是功率、温度、电流、电池负载或它们的任意组合。

在一个实施例中，工作在第一电压和第一频率的系统的约束参数被监视。如果第一电压是最小电压并且约束参数大于约束参数阈值，则系统可以被强制进入空闲状态。如果系统没有工作在最小电压并且约束参数大于约束参数阈值，则可以减小系统的操作点。系统的操作点可以通过减小系统的操作电压、系统的操作频率或它们的组合来减小。在一个实施例中，工作在第一频率和第一电压的系统的空闲状态百分比是基于约束参数来确定的。

至少在某些实施例中，一种数据处理系统可以包括：处理器；耦合到处理器的存储器；耦合到处理器的一个或多个传感器，用于监视工作在第一频率和第一电压的系统的约束参数。所述处理器被配置为在系统工作在第二频率和低于第一电压的第二电压时强制系统进入空闲状态，其中，所述空闲状态防止指令被执行。存储器可以存储关于何时以及怎样强制系统进入空闲状态的信息。在一个实施例中，处理器还可以被配置为确定强制系统进入空闲状态的速率。在一个实施例中，处理器还可以被配置为：如果第一电压是最小电压并且约束参数大于约束参数阈值，则强制系统进入空闲状态。在一个实施例中，所述处理器还可以被配置为：如果系统没有工作在所述最小电压上并且约束参数大于约束参数阈值，则降低系统的操作点。

在一个实施例中，处理器还被配置为：基于约束参数确定工作在第一频率和第一电压的系统处在空闲状态的百分比。

至少在某些实施例中，一种包含可执行程序指令的机器可读存储介质被描述，所述可执行程序指令致使数据处理系统执行如下操作：监视工作在第一频率和第一电压的系统的约束参数；在系统工作在第二频率和低于第一电压的第二电压时，基于对约束参数的监视，强制系统进入空闲状态。