[发明专利]一种处理器启动的方法

说明书

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种处理器启动的方法，该方法中利用服务器中的处理器直接从非易失性存储器和/或片上缓存和/或片外缓存中读取数据，不需从片外存储器中搬运数据到内存，再由内存搬运到缓存中，从而使服务器中的处理器可以立即启动。当服务器处于低功耗模式时，服务器中的叠在处理器芯片上的风扇的速度可以被降低或关闭，降低了服务器的功耗，同时当非易失性存储器的温度超过温度传感器中设置的温度警告标准时，该非易失性存储器就会被关闭从而保证该服务器及整个数据中心的正常工作，防止当风扇工作异常，非易失性存储器的温度过高而导致服务器及整个数据中心宕机的情况。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种处理器启动的方法。

背景技术

随着集成电路技术的发展，目前芯片已经实现在越来越先进的工艺节点上，即芯片的性能越来越高，同时芯片的工作频率也比较高，因此芯片的功耗也比较大，但是并不是所有的应用程序都需要芯片工作在最高性能模式下，同时芯片也并不是所有时间都需要最高性能。因此为了减小芯片的功耗，动态电压频率调节(DynamicVoltageandFrequencyScaling，简称DVFS)技术就应运而生。DVFS技术是根据芯片运行的应用程序对计算能力的不同需要，动态的调整芯片的工作电压和运行频率，从而降低芯片的功耗方法。目前服务器的处理单元结构如附图1所示，服务器的处理器芯片1由N个处理器组成，分别为处理器111，处理器112，……处理器11N，其中N＞0。该处理器芯片有N个本地片上缓存，分别为本地片上缓存121，本地片上缓存122，……本地片上缓存12N，这N个本地缓存分别对应于处理器111，处理器112，……处理器11N。图中131为片上共享缓存，N个处理器通过片上共享缓存131进行数据的交互，N个本地片上缓存和片上共享缓存131均是由静态随机存储器(StaticRandomAccessMemory，简称SRAM)实现，图中141为图形处理器，专门用于图像处理等工作。图中151为最后一级缓存，它为一个独立的芯片，最后一级缓存一般是由嵌入式动态随机访问存储器(EmbeddedDynamicRandomAccessMemory，简称eDRAM)实现，独立的最后一级缓存芯片与处理器芯片通过多芯片封装技术(Multi-ChipPackage，简称MCP)封装在一起形成服务器的处理单元结构。举例说明服务器在以下三种情况时会利用DVFS技术动态调整电压和频率，从而达到降低功耗的目的：

1、服务器中的处理器在处理不需要高性能的任务时，这些处理器的工作电压和频率就会被降低，从而降低处理器的功耗；

2、当一些处理器不需要处理任务时，那么这些处于空闲状态的处理器会被关闭，相应的片上缓存或/和最后一级缓存的工作电压应降为片上缓存或/和最后一级缓存的保持电压，所谓片上缓存或/和最后一级缓存的保持电压即保证片上缓存或/和最后一级缓存中的数据不丢失所需要的最小的电压；

3、一些处理器不需要处理任务而且相对应的片上缓存或/和最后一级缓存也不需要保持数据，因此可以将空闲的处理器和相应的片上缓存或/和最后一级缓存关闭，从而进一步节省功耗。

下面我们分别从功耗降低、处理器被唤醒到处理任务所需要的时间和出现软错误的几率三个方面对上面可以利用DVFS技术的三种情况进行如下分析：

A、功耗降低方面；因为情况1中服务器中的处理器和相应的片上缓存或/和最后一级缓存仍在工作，只是减小了处理器和相应的片上缓存或/和最后一级缓存的工作电压和频率，在这里我们记该情况下功耗降低量为P1；情况2中空闲的处理器被关闭，相应片上缓存或/和最后一级缓存的工作电压降低为保持电压，在这里我们记该情况下功耗的降低量为P2；情况3中不仅空闲的处理器被关闭，相应的片上缓存或/和最后一级缓存也被关闭，在这里我们记该情况下功耗的降低量为P3，从以上分析我们很容易看出功耗降低量的关系为P3>P2>P1。