[发明专利]芯片部件管理任务中断方法、芯片及包括所述芯片的组件

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路芯片领域。更具体地说，本发明涉及芯片部件管理任务的中断控制。

背景技术

现在的集成电路芯片包括大量需要管理的功能和部件。一般而言，使用充当服务模块并可与某些片上传感器和控制元件互操作的专用芯片硬件部件执行所述管理。

有些管理任务必须比其它任务更迫切地被执行，例如，用于防止不一致或有害的系统状态的任务。存在两种方法和对应的芯片体系结构来确保更快地执行高度紧急的任务：A)包括单个管理单元的芯片，这种芯片使用当前执行的任务的无条件中断，其适于紧急任务，以及B)包括两个或更多管理单元的芯片，其中选择性地保留至少一个管理单元来执行低优先级任务，并且其中选择性地保留至少一个另一管理单元来执行被请求的高优先级任务。

根据方法A)，芯片使用单个管理单元执行芯片部件管理任务，此时一次只能执行一个任务。在需要执行紧急任务的情况下，所述紧急任务立即由管理单元执行，并且可能突然终止当前正在所述时刻执行的其它所有任务。此类芯片制造成本低，但是突然中断当前执行的任务可能导致不一致的系统状态，甚至可能损坏芯片部件。这种芯片体系结构不支持正常终止，因为选择正常终止会承受当前执行的任务陷入无限循环的风险，当前任务可能再也不能正常终止，因此紧急任务再也无法执行。当紧急任务是为了防止损坏芯片部件时，无法执行紧急任务可能导致损坏芯片。

根据方法B)，芯片包括多个管理单元。在这种体系结构中，低优先级任务被选择性地分配给所述管理单元中的一个，而紧急任务被选择性地分配给所述管理单元中的另一个。因为针对紧急任务独占地保留一个管理单元，所以可确保立即执行紧急任务。这种方法的缺点是为紧急任务保留的管理单元多数时间处于空闲状态。因此，可用硬件资源的利用率不高。而且，此类多管理单元芯片的制造成本更高。

例如，US 8347158 B2公开了一种跨功能总线传输请求的方法。此方法无法保证所请求的事务获取最大服务时间。

US 7984247 B2对入站请求设置优先级，但不提供能够确保正常地执行其它任务作业终止的系统。

发明内容

本发明的各实施例的目标是提供在不对芯片或其部件造成损害的情况下，及时执行紧急任务的改进型芯片和对应的方法。

所述目标通过独立权利要求的主题解决。从属权利要求中描述有利的实施例。如果未明确指出，则实施例的特征可自由地彼此组合。

如此处使用的那样，“服务引擎”是用于管理(即，启动、监视和/或控制)芯片的一个或多个部件的微控制器。优选地，所述服务引擎单纯地包括硬件、固件，或者包括硬件和固件的组合。根据各优选实施例，所述服务引擎被实现为片上部件。这可提供能够自引导和/或包括片上电源管理、维护、监视、计时、错误识别和错误恢复逻辑的“智能”芯片。在两个或更多请求实例同时请求特定部件的情况下，所述服务引擎的任务是判定首先服务于哪一个请求，以及为哪个对应的请求者分配所请求的部件作为资源。

如在此使用的那样，“集成电路芯片”、“微芯片”或“芯片”是一个半导体材料(一般为硅)板(“芯片”)上的一组电子电路。该芯片在制作上可远小于使用单独部件制成的分离电路。这些芯片可用于计算机、移动电话、家用数字电器以及多种其它设备。此处使用的芯片的一个实例为IBM PowerProcessor芯片系列的处理器芯片。

如此处使用的那样，芯片“部件”可以是基于任何种类的硬件和/或固件的芯片部件，例如存储器、数据存储器、总线接口、网络控制器、微处理器、GPS模块、密码模块、处理器等。部件可包括或可连接到用于读出部件状态信息(例如，温度、可用内存量等)，以及用于将此信息报告给所述服务引擎的传感器元件。所述信息可由所述服务引擎评估并用作执行某些芯片部件管理任务时的输入。部件还可包括或连接到控制单元，这些控制单元可操作以从所述服务引擎接收控制命令，所述控制命令指示所述部件是否应该被启动、关闭或者应该以特定方式执行操作。

如在此使用的那样，“任务”是在所述服务引擎的固件和/或硬件元件中实现的数据处理例程。根据所述实施例，可具有用于引导芯片的任务，用于关闭芯片的任务，用于将特定芯片部件分配给芯片内部或芯片外部请求实例的任务，用于切换芯片部件操作模式的任务，维护、错误恢复和部件监视任务等。

如在此使用的那样，“寄存器”是作为芯片一部分的数据存储部件。所述寄存器可包括静态或动态RAM。所述寄存器可实现为位于处理器存储层次结构顶部的处理器寄存器，或者实现为主要功能是充当所述服务引擎或另一芯片部件的数据存储的单独寄存器。