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多层级CPU高电流保护制造技术

技术编号:10564450 阅读:135 留言:0更新日期:2014-10-22 16:27
描述了关于多层级CPU(中央处理单元)高电流保护的方法和装置。在一个实施例中,可以基于微架构事件(诸如uop(微操作)类型和大小)和/或数据类型而对不同的工作量分配不同的许可类型和/或权重。还公开并主张其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】描述了关于多层级CPU(中央处理单元)高电流保护的方法和装置。在一个实施例中,可以基于微架构事件(诸如uop(微操作)类型和大小)和/或数据类型而对不同的工作量分配不同的许可类型和/或权重。还公开并主张其他实施例。【专利说明】多层级CPU局电流保护
本公开一般涉及电子领域。更具体地,本专利技术的实施例涉及多层级CPU(中央处理 单元)高电流保护。
技术介绍
-般而言,设备(诸如CPU)的最大电流消耗可由该设备在任何时间可处理的较差 情况工作量来决定,有时候被称为"电力病毒(power virus)"。在没有保护机制的情况下, 该最大电流会负面地影响芯片、封装、以及系统电力输送设计。 例如,现代CPU与GPU(图像处理单元)架构可实现新的功能块,诸如向量操作或 加速器硬件,其增加电力/电流的动态范围并允许更高的电力与电流"电力病毒"。由于需 要较高电压以补偿I*R(其中"I"代表电流而"R"代表电阻)的下降,其反过来造成电力浪 费(即,电力消耗随着电压保护频带的增加而增加),增加的"电力病毒"电流对设计会有严 重的影响。 也会存在对可靠性的负面影响(即,需要较高电压来补偿I*R下降会增加电压水 平并降低该设备寿命)。因为最高操作点(例如,当处理器中的所有核心正在工作时)可 由较差电流"电力病毒"所需的最大电流来确定,所以可达到较低的加速频率。此外,因为 需要额外的电容器和更好的电压调节器来供应更高的电流,所以封装和电力输送成本会增 力口。再者,在其他部件中,诸如电池和/或PSU (电力供应单元),需提高系统电力输送能力。 【专利附图】【附图说明】 将参照附图提供详细说明。在附图中,引用数字的最左边数字可标识该引用数字 首次出现的附图。不同附图中使用相同的引用数字表示类似或相同的项目。 图1、图5、以及图6示出可用来实现本文所述的各种实施例的计算系统的实施例 的框图。 图2-3示出根据本专利技术的某些实施例的计算系统部件的框图。 图4A以及图4B示出根据某些实施例的方法的流程图。 【具体实施方式】 在下列说明中,阐述了若干具体细节以提供对各种实施例的全面了解。然而,本发 明的各种实施例在不具有该具体细节的情况下仍可加以实现。在其他情况下,周知的方法、 程序、部件、以及电路不再详细说明以避免混淆本专利技术的特定实施例。此外,本专利技术的实施 例的各个方面可使用各种单元来执行,诸如,集成半导体电路("硬件")、可组织成一个或 多个程序的计算机可读指令("软件")、或硬件与软件的某种组合。针对本公开的目的,提 及"逻辑"将意味着硬件、软件、或其某种组合中的任意一个。 本文所述的某些实施例可为计算系统和/或处理器提供有效的和/或灵活的电力 管理。在实施例中,提供了一种多层级处理器高电流保护。例如,现代CPU与GPU(图形处 理单元)架构可实现新的功能块,诸如向量操作或加速器硬件,其可增加电力/电流的动态 范围并允许更高的电力与电流"电力病毒"。更具体地,向量操作可造成TDP (热设计功率) 与最差情况"电力病毒"情境两者的显著增加。这造成平均TDP情境变得更加远离最差情 况"电力病毒"电流。这样的高电力操作的一个示例是各种类型的向量指令(根据至少一 个指令集架构的"AVX")。如上所述,本文所述的技术也可应用在包括若干执行单元和/或 固定的功能逻辑的图形GPU上。 由于增加的较差情况电流,新的高电力向量工作量也会带来对常规的低电力工作 量的损失,这是因为需要增加电力余量。某些解决方案,例如,在解决潜在的损失时,可使用 任何AVX操作的单一事件检测并且对数据类型无依赖性。该粗粒度检测可使用高保护频带 来防止"错误判断",其反过来会限制较新架构的特征的优点(例如,256位宽的向量操作与 例如64位宽的向量操作进行比较时)。 在一实施例中,不同的工作量可基于微架构事件(诸如UOP(微操作)类型与尺 寸)和/或数据类型来进行分割。这允许以较低的较差情况电流来区分多种类型的高电流 工作量,以便提高或降低上述的损失并享用减小的保护频带与较高的加速频率的优点("电 力病毒")。 在某些实施例中,可通过基于工作量(例如,最大的)电流消耗来将不同的"许 可"分配至所述工作量从而执行所述分割。例如,许可可以被称为 :Iccp〇、Iccpl、Iccp2、 Iccp3、等等,例如,其中,每一许可对应于具有越来越高的较差情况电流的工作量,例如: IccpO < Iccpl < Iccp2 < Iccp3〇 再者,某些实施例可应用在包括一个或多个处理器(例如,具有一个或多个处理 器核心)的计算系统中,所述处理器诸如参照图1至图6讨论的处理器。更特别是,图1示 出根据本专利技术的实施例的计算系统1〇〇的框图。该系统1〇〇可包括一个或多个处理器102-1 至102-N(在本文中通常被称为"多个处理器102"或"处理器102")。处理器102可经由 互连或总线104进行通信。每个处理器可包括各种部件,为清晰起见仅参照处理器102-1 来讨论各种部件中的一些。因此,剩余的处理器102-2至102-N中的每一个可包括参照处 理器102-1讨论的相同或类似的部件。 在实施例中,处理器102-1可包括一个或多个处理器核心106-1至106-M(本文中 被称为"多个核心106"或"核心106")、缓存108、和/或路由器110。处理器核心106可 实现在单个集成电路(1C)芯片上。此外,芯片可包括一个或多个共享的和/或私有的缓存 (诸如缓存108)、总线或互连(诸如总线或互连112)、图形和/或存储器控制器(诸如参照 图5至图6讨论的那些)、或其他部件。 在一实施例中,路由器110可用来在处理器102-1和/或系统100的各种部件间 通信。再者,处理器102-1可包括多于一个路由器110。此外,多个路由器110可进行通信 以使得数据能够在处理器102-1的内部或外部的各种部件间路由。 缓存108可储存由处理器102-1的一个或多个部件(诸如核心106)使用的数据 (例如,包括指令)。例如,缓存108可局部缓存存储于存储器114中的数据,以供处理器102 的部件进行更快速的访问(例如,由核心106更快速访问)。如图1所示,存储器114可经 由互连104与处理器102通信。在实施例中,缓存108(可为共享的)可以是中间层级缓存 (MLC)、最后层级缓存(LLC)、等等。同样,核心106的每一个可包括层级1(L1)缓存(116-1) (本文通常被称为"L1缓存116")或诸如层级2 (L2)缓存的其它层级缓存。再者,处理器 102-1的各种部件可与缓存108直接地、或通过总线(例如,总线112)、和/或存储器控制 器或中心进行通信。 系统100还可包括电源120(例如,直流(DC)电源或交流(AC)电源),以将电力提 供至系统100的一个或多个部件。在某些实施例中,电源120可包括一个或多个电池组和/ 或电源供应器。电源120可通过电压调节器(VR) 130耦合至系统100的部件。此外,即使 图1示出了一个电源120和一个电压调节器130,本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种处理器,包括:至少一个计算元件;存储器,用于存储与所述至少一个计算元件的微架构事件和数据类型相对应的许可信息;以及逻辑,用于基于所存储的许可信息来确定针对所述至少一个计算元件的第一许可并确定针对所述至少一个计算元件的第二许可。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:E·罗特姆N·罗森茨魏希D·拉吉万A·纳韦E·韦斯曼
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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