[发明专利]在处理器中配置功率管理功能

说明书

本申请是针对PCT国际申请号为PCT/US2013/048042、国际申请日为2013年6月27日、进入中国国家阶段的申请号为201380040201.8，题为“在处理器中配置功率管理功能”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

各实施例涉及集成电路的功率管理。

背景技术

半导体处理和逻辑设计的进步可使集成电路设备上可以存在的逻辑量增大。结果，计算机系统配置从系统中的单一或多个集成电路发展到单个集成电路上的多个硬件线程、多个核、多个设备和/或完整的系统。另外，随着集成电路的密度增长，计算系统(从嵌入式系统到服务器)的功率要求也逐步升高。此外，软件低效率以及其对硬件的要求也导致计算设备能源消耗的增大。事实上，某些研究指出，计算设备消耗诸如美国之类的国家的全部电力供应的相当大的百分比。结果，迫切需要与集成电路相关联的能量效率和节省。随着服务器、台式计算机、笔记本、超极本、平板电脑、移动电话、处理器、嵌入式系统等等变得越来越流行(从包括在典型的计算机中、汽车，以及电视机到生物技术)，这些需要将增大。

功率和热管理问题是在基于计算机的系统中的所有部分中都需要考虑的问题。在服务器领域，电力的成本驱动对低功率系统的需求，而在移动系统中，电池寿命以及热限制使这些问题相关。优化系统以便在最小功耗下取得最大性能通常是使用操作系统(OS)或系统软件来控制硬件元件来完成的。最现代的OS使用高级配置和电源接口(ACPI)标准(例如，2006年10月10日发布的Rev.3.0b)来优化这些领域的系统。

ACPI实现允许处理器核处于不同的节能状态或C状态(也被称为低功率或闲置状态)，一般被称为C0到Cn状态，C0是活动状态，较高的是较深的睡眠状态。除节能状态之外，在ACPI中还提供性能状态或所谓的P状态。这些性能状态可以允许当核处于活动状态(C0)时对性能-功率级别进行控制。一般而言，可以有多个P状态可用，从P0-PN。可以有一般被称为超频(turbo)模式的一系列较高频率/性能状态。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的系统的一部分的框图。

图2是根据本发明的一个实施例的用于处理从多核处理器内的线程接收到的性能状态请求的方法的流程图。

图3是根据本发明的另一实施例的处理器的框图。

图4是根据本发明的一个实施例的通信量传感器的框图。

图5是根据本发明的一个实施例的处理器的框图。

图6是根据本发明的一个实施例的处理器核的框图。

图7是根据本发明的另一实施例的多核处理器的框图。

图8是根据本发明的一个实施例的系统的框图。

具体实施方式

各实施例提供有效率地并且可配置地以动态功率/性能级别操作处理器的技术，以允许在系统内细微地调整处理器，以解决对于其中配置了处理器的给定类型的平台的问题。各实施例可以特别适用于多核处理器，其中，多个核中的每一个都可以在独立电压和频率点操作。如此处所使用的，术语“域”被用来表示在相同电压和频率点操作的硬件和/或逻辑的集合。另外，多核处理器还可以包括其他非核处理引擎，诸如固定功能单元、图形引擎等等。这样的处理器可包括核之外的独立域，诸如与图形引擎相关联的一个或多个域(此处被称为图形域)，以及与非核电路相关联的一个或多个域，此处被称为非核或系统代理。虽然可以在单一半导体管芯上形成多域处理器的许多实现，但是，其他实现可以通过其中不同的域可以存在于单一封装的不同的半导体管芯上的多芯片封装来实现。如此处所使用的，术语“硬件线程”、“线程”，以及逻辑核全部都可互换地使用。

根据基于OS的ACPI机制，处理器还可以在各种功率和性能状态或级别操作。相对于功率状态，ACPI指定不同的功率消耗状态，一般被称为C状态，C0，C1到Cn状态。当核活跃时，它在C0状态运行，而当核空闲时，它可以被置于核低功率状态，也叫做核非零C状态(例如，C1-C6状态)。当多核处理器的所有核都处于核低功率状态时，可以将处理器置于封装低功率状态，诸如封装C6低功率状态。