用于可变功率轨的补偿控制制造技术

在实施例中，处理器包括：第一功率轨；第一组件，耦合至该第一功率轨；以及补偿控制单元。该补偿控制单元用于：检测将第一功率轨的电压水平改变第一电压改变量的请求；响应于检测到该请求，确定第一电压改变量超过与第一组件相关联的第一阈值水平；以及响应于确定第一电压改变量超过第一阈值水平，在改变第一功率轨的电压水平之前发起第一补偿动作。描述并要求保护其他实施例。

Compensation Control for Variable Power Rail

In an implementation example, the processor includes: a first power rail; a first component coupled to the first power rail; and a compensation control unit. The compensation control unit is used for: detecting a request for changing the first voltage change amount of the first power rail voltage level; determining that the first voltage change amount exceeds the first threshold level associated with the first component in response to the detection of the request; and initiating the first compensation before changing the voltage level of the first power rail in response to determining that the first voltage change amount exceeds the first threshold level. Compensation action. Other embodiments are described and required to be protected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可变功率轨的补偿控制
实施例涉及计算机处理器，并且更具体地涉及用于计算机处理器中的可变功率轨的补偿控制。
技术介绍
半导体处理和逻辑设计的进步已允许可在集成电路设备上存在的逻辑数量的增长。作为结果，计算机系统配置已从系统中的单个或多个集成电路演进到单独的集成电路上的多个硬件线程、多个核、多个设备和/或完整系统。另外，随着集成电路的密度已经增长，对计算系统(从嵌入式系统到服务器)的功率要求也已经逐步升高。此外，软件的低效率以及其对硬件的要求也已导致计算设备能耗的增加。事实上，一些研究指出，计算设备消耗了诸如美国之类的国家的全部电力供应中相当大的百分比。作为结果，存在对与集成电路相关联的能效和节能的迫切需求。随着服务器、台式计算机、笔记本、超极本TM、平板、移动电话、处理器、嵌入式系统等变得越来越流行(从被包括在典型的计算机、汽车和电视机中到包括在生物技术中)，这些需求将增长。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的系统的部分的框图。图2是根据本专利技术的实施例的处理器的框图。图3是根据本专利技术的另一实施例的多域处理器的框图。图4是包括多个核的处理器的实施例。图5是根据本专利技术的一个实施例的处理器核的微架构的框图。图6是根据另一实施例的处理器核的微架构的框图。图7是根据又一实施例的处理器核的微架构的框图。图8是根据更进一步的实施例的处理器核的微架构的框图。图9是根据本专利技术的另一实施例的处理器的框图。图10是根据本专利技术的实施例的代表性SoC的框图。图11是根据本专利技术的实施例的另一示例SoC的框图。图12是可以与实施例一起使用的示例系统的框图。图13是可与实施例一起使用的另一示例系统的框图。图14是代表性计算机系统的框图。图15是根据本专利技术的实施例的系统的框图。图16是图示出根据实施例的用于制造集成电路以执行操作的IP核开发系统的框图。图17是根据一个或多个实施例的示例系统的示图。图18是根据一个或多个实施例的示例补偿单元的示图。图19是根据一个或多个实施例的示例数据结构的示图。图20是根据一个或多个实施例的示例系统的示图。图21是根据一个或多个实施例的示例时序图。图22是根据一个或多个实施例的示例序列。具体实施方式虽然参考特定集成电路中(诸如，在计算平台或处理器中)的节能和能效描述了下列实施例，但是其他实施例也适用于其他类型的集成电路和逻辑设备。可将本文中所描述的实施例的类似技术和教导应用于也可受益于更佳的能效和节能的其他类型的电路或半导体器件。例如，所公开的实施例不限于任何特定类型的计算机系统。即，所公开的实施例可以在许多不同的系统类型中使用，范围包括服务器计算机(例如，塔式、机架式、刀片式、微服务器等等)、通信系统、存储系统、任何配置的台式计算机、膝上型计算机、笔记本和平板计算机(包括2:1平板、平板手机等等)，并且还可以在其他设备中使用，诸如手持式设备、芯片上系统(SoC)和嵌入式应用。手持式设备的一些示例包括：诸如智能电话之类的蜂窝电话、网际协议设备、数码相机、个人数字助理(PDA)和手持式PC。嵌入式应用典型地可包括：微控制器、数字信号处理器(DSP)、网络计算机(NetPC)、机顶盒、网络集线器、广域网(WAN)交换机、可穿戴设备、或能够执行以下所教导的功能和操作的任何其他系统。此外，实施例可在具有标准语音功能的移动终端(诸如，移动电话、智能电话和平板电话)中实现，和/或在不具有标准无线语音功能通信能力的非移动终端(诸如，许多可穿戴设备、平板、笔记本、台式机、微服务器、服务器等等)中实现。另外，本文中所描述的装置、方法和系统不限于物理计算设备，而是还可涉及用于节能和能效的软件优化。如将在下文描述中变得显而易见的，本文中所描述的方法、装置和系统的实施例(无论引用硬件、固件、软件还是其组合)对于未来的‘绿色技术’是不可缺少的，该未来的‘绿色技术’诸如，用于涵盖美国经济的大部分的产品中的功率节省和能效。现在参考图1，所示的是根据本专利技术的实施例的系统的部分的框图。如图1中所示，系统100可以包括各种组件，其包括所示为多核处理器的处理器110。处理器110可经由外部电压调节器160耦合到功率供给150，该外部电压调节器160可执行第一电压转换以将经调节的主电压Vreg提供给处理器110。可以看出，处理器110可以是包括多个核120a-120n的单管芯处理器。另外，每一个核可以与集成的电压调节器(IVR)125a-125n相关联，这些集成的电压调节器接收经调节的主电压，并生成操作电压，操作电压被提供到与IVR相关联的处理器的一个或多个代理。相应地，可提供IVR实现方式以允许对每一个单个核的电压进而对功率和性能进行细粒度的控制。由此，每一个核都可在独立的电压和频率下操作，从而允许极大的灵活性，并提供平衡功耗与性能的广泛机会。在一些实施例中，对多个IVR的使用允许将组件分组到不同的功率层中，使得功率被IVR调节并且仅被提供给组中的那些组件。在功率管理期间，当处理器被置于某个低功率状态时，一个IVR的给定的功率层可以被掉电或断电，而另一IVR的另一功率层保持为活动的或完全供电的。类似地，核120可包括诸如一个或多个锁相环(PLL)的独立的时钟发生电路或与其相关联以独立地控制每个核120的操作频率。仍参考图1，附加的组件可存在于处理器内，包括输入/输出接口(IF)132、另一接口134以及集成存储器控制器(IMC)136。可以看出，这些组件中的每一个都可以由另一集成的电压调节器125X来供电。在一个实施例中，接口132可以为快速路径互连(QPI)互连使能操作，该互连在包括多个层的高速缓存一致性协议中提供点对点(PtP)链路，多个层包括物理层、链路层和协议层。进而，接口134可以经由外围组件互连快速(PCIeTM)协议来通信。还示出了功率控制单元(PCU)138，其可包括包含用于针对处理器110执行功率管理操作的硬件、软件和/或固件的电路。可以看出，PCU138经由数字接口162将控制信息提供给外部电压调节器160以使该电压调节器生成合适的经调节的电压。PCU138也经由另一数字接口163将控制信息提供给多个IVR125以控制所生成的操作电压(或使对应的IVR在低功率模式下被禁用)。在各实施例中，PCU138可以包括用于执行基于硬件的功率管理的各种功率管理逻辑单元。此类功率管理可以是完全被处理器控制的(例如，通过各种处理器硬件，并且其可以是被工作负荷和/或功率、热或其他处理器约束触发的)，并且/或者功率管理可以响应于外部源(诸如平台或管理功率源或系统软件)而被执行。在图1中，PCU138被图示为作为处理器的分开的逻辑来呈现。在其他情况下，PCU逻辑138可在核120中给定的一个或多个核上执行。在一些情况下，可将PCU138实现为被配置成用于执行其自身的专用功率管理代码(有时被称作P代码)的微控制器(专用的或通用的)或其他控制逻辑。在另外的其他实施例中，将由PCU138执行的功率管理操作可对于处理器外部地实现，诸如通过分开的功率管理集成电路(PMIC)或处理器外部的其他组件的方式。在另外的其他实施例中，将由PCU138执行的功率管理操作可在BIOS或其他系统软件内实现。实施例可尤其适合于多核处理器，其中，多个核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理器，包括：第一功率轨；第一组件，耦合至所述第一功率轨；以及补偿控制单元，用于：检测将所述第一功率轨的电压水平改变第一电压改变量的请求；响应于检测到所述请求，确定所述第一电压改变量超过与所述第一组件相关联的第一阈值水平；以及响应于确定所述第一电压改变量超过所述第一阈值水平，在改变所述第一功率轨的电压水平之前发起第一补偿动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 US 15/281,2991.一种处理器，包括：第一功率轨；第一组件，耦合至所述第一功率轨；以及补偿控制单元，用于：检测将所述第一功率轨的电压水平改变第一电压改变量的请求；响应于检测到所述请求，确定所述第一电压改变量超过与所述第一组件相关联的第一阈值水平；以及响应于确定所述第一电压改变量超过所述第一阈值水平，在改变所述第一功率轨的电压水平之前发起第一补偿动作。2.如权利要求1所述的处理器，所述补偿控制单元进一步用于：在发起所述第一补偿动作之后，将所述第一功率轨的电压水平改变所述第一电压改变量。3.如权利要求2所述的处理器，所述补偿控制单元进一步用于：在将所述第一功率轨的电压水平改变所述第一电压改变量之后，终止所述第一补偿动作。4.如权利要求1所述的处理器，其中，所述补偿控制单元用于接收来自所述处理器的第二组件的、改变所述第一功率轨的电压水平的所述请求，其中，所述第二组件耦合至所述第一功率轨。5.如权利要求1所述的处理器，所述补偿控制单元进一步用于：基于所述第一组件来确定所述第一阈值水平。6.如权利要求5所述的处理器，所述补偿控制单元进一步用于：使用所存储的数据结构来确定所述第一阈值水平，其中，所述所存储的数据结构包括多个条目，其中，所述多个条目中的第一条目包括所述第一组件的标识符和所述第一阈值水平。7.如权利要求6所述的处理器，其中，所述第一补偿动作具有多个补偿类型中的第一补偿类型，其中，所述多个条目中的所述第一条目包括标识所述第一补偿类型的所述第一补偿动作的数据。8.如权利要求1所述的处理器，其中，所述第一补偿动作包括使用补偿器来维持信号中的定时特性。9.一种方法，包括：检测将处理器中的第一功率轨的电压水平改变第一电压改变量的请求，其中，所述第一功率轨耦合至所述处理器的第一组件块；响应于检测到所述请求，确定所述第一电压改变量超过与所述第一组件块唯一地相关联的第一阈值水平；以及响应于确定所述第一电压改变量超过所述第一阈值水平，在改变所述第一功率轨的电压水平之前在所述处理器中发起第一补偿动作。10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：在发起所述第一补偿动作之后，将所述第一功率轨的电压水平改变所述第一电压改变量。11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：在将所述第一功率轨的电压水平改变所述第一电压改变量之后，终止所述第一补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·C·曼，A·A·拉贾，J·J·谢拉，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US