[发明专利]VR功率模式接口

说明书

技术领域

本发明大体上涉及对计算平台的功率状态控制，并且特定地涉及用于与电压调节器功率模式协作地控制功率状态改变的接口。

附图说明

本发明的实施例在附图的图中通过示例而非限制的方式图示，在图中类似的标号指示相似的要素。

图1是根据一些实施例具有VR控制接口的计算平台101的框图。

图2是根据一些实施例示出用于实现VR接口的例程的流程图。

图3A是常规平台的事件定时图。

图3B是根据一些实施例的平台的事件定时图。

图4是根据一些实施例具有VR控制接口的多核计算平台的图。

具体实施方式

计算平台通常使用例如ACPI（高级配置和功率接口）等功率管理系统以通过根据需要的活动（例如，由应用和外部网络活动指定）采用不同功率状态操作平台来节省电力。功率管理系统可根据给定制造商的设计品位在软件（例如，来自操作系统）和/或硬件/固件中实现。例如，CPU或处理器核和它们关联的性能水平可分别使用所谓的C和P状态来调节。

向CPU（或CPU的核）供应电力的电压调节器（VR）典型地由CPU或CPU的功率控制单元控制来控制功率模式和提供的电压水平。例如，VR可利用不同的操作模式以对于不同的功率输出需要来提高效率。例如，利用广泛使用的开关调节器，可分别对于较高或较低的电流添加或减少相分支（phase leg）。它们还可采用不同的开关频率能操作，对于较小的电流是较低的频率并且对于较大的输出电流是较高的频率。

典型地，CPU通过一个或多个控制信号来选择功率模式（例如，活动相（active phase）的数量）。然而，由CPU选择的模式是基于一些“预定”设计规格而被指定和/或选择，而不是基于CPU需要或消耗的实际负载电流。典型地，是基于当前CPU操作状态（例如，Px/Cx）或一些“活动因素”来选择。遗憾地，与CPU消耗的实际电流所必需或对于CPU消耗的实际电流来说是足够的相比，这可以导致在次优效率状态的VR运行。它还可以导致VR操作中不必要的转变，从而引起额外的功率损耗和较低CPU电力输送效率。由许多VR使用的另一个技术是局部感测输出电流并且基于抽取的实际电流添加或切除相。然而，该方法是反应性的并且因此需要通过VR的重保护聚带（banding）或由于VR部件的部分上的过应力而引起性能退化。例如，如果CPU VR在它的输出处感测到12A，理论上它可以在一个相上运行，但因为VR对未来不具有可视性，它无法抓住机会并且接近边缘运行。因此，它将可能采用2相模式运行，从而导致次优效率。

因此，在一些实施例中，提供VR接口以动态地使VR操作与实际CPU功率需求相关，而不是只与操作状态（例如，Cx或Px）相关。例如，具有分立功率部件的典型CPU VR设计在仅一个相活动时输送多达15A、采用2相模式时输送多达30A并且采用3相模式多达45A。因此，因为大部分的VR可以处理偶发过电流事件（如果功耗的持续时间足够小），从1相模式切换到2相模式不是必需的，除非CPU负载消耗超出某一电流阈值（例如，15A）并且持续足量的时间。

在一些实施例中，提供控制接口和关联的控制实体以基于CPU功率需求或实际CPU电流消耗的预测而使CPU活动与CPU输电网（例如VR操作模式）同步。在一些实施例中，采用CPU（或核）基于向CPU（或核）供应电力的VR的特性来进入功率状态或功率相关事件的这样的适时方式控制同步。换句话说，CPU VR或CPU输电网可以被先发控制并且调整到正确的功率模式或状态以用于具有其关联功率需求的下一个CPU事件。

图1是根据一些实施例具有VR控制接口的计算平台101的框图。示出计算平台101的一部分。该计算平台可以是可以利用本文教导的原理的任何计算装置。它例如可以是无线装置，例如蜂窝电话、笔记本电脑、上网本或平板电脑，或它可以是台式电脑、服务器电脑或类似物。

平台101包括CPU 106、用于向CPU供应可控电压的电压调节器（VR）102和VR控制接口（或VR接口）104，用于在CPU的操作功率状态的背景内协调VR操作模式与CPU负载需求。CPU可以是具有一个或多个处理核的任何处理单元。它可以在独立CPU芯片中实现，或它可以是功能单元，其是片上系统型实现的一部分。