本发明专利技术描述了包括允许设备的自主的基于硬件的深度掉电的用于能效和节能的系统、装置和方法的实施例。在一个实施例中，系统包括设备、静态存储器、以及与该设备和该静态存储器耦合的功率控制单元。该系统还包括该功率控制单元的深度掉电逻辑，用于监视该设备的状态并且用于在该设备空闲时将该设备转换到深度掉电状态。在该系统中，该设备在深度掉电状态时比在空闲状态时消耗更少的功率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括设备中自主的基于硬件的深度掉电的用于能效和节能的方法、装置和系统
本公开涉及集成电路中的能效和节能，并且具体但非排他性地涉及降低计算机处理系统中设备的功耗。背景半导体处理和逻辑设计领域的进步已经允许增加集成电路器件上可存在的逻辑数量。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变至多硬件线程、多核、多设备和/或完善的各集成电路上的系统。附加地，随着集成电路的密度增长，计算系统的功率需求(从嵌入式系统至服务器)也已逐步升级。此外，软件效率低及其对硬件的需要也已造成计算设备能耗的增加。事实上，一些研究表明，计算设备消耗整个国家(例如美国)的电力供给的相当大百分比。结果，对于与集成电路关联的能效和节能具有至关重要的需求。随着服务器、台式计算机、笔记本电脑、超级本、平板计算机、移动电话、处理器、嵌入式系统等设备变得越来越盛行(从包含在典型计算机、汽车和电视机中乃至到生物技术)，这些需求将增加。【附图说明】本专利技术是通过示例说明的，而不仅局限于各个附图的图示，在附图中，类似的参考标号表示类似的元件，其中:图1是示出具有用于设备的深度掉电的系统的框图。图2A示出用于执行处理系统的设备的深度掉电的方法的实施例。图2B示出用于将设备从处理系统的深度掉电状态唤醒的方法的实施例。图3A是示出根据本专利技术的实施例的示例性有序流水线以及示例性寄存器重命名的无序发布/执行流水线两者的方框图。图3B是示出根据本专利技术的实施例的有序架构核的示例性实施例以及包括在处理器中的示例性寄存器重命名的无序发布/执行架构核两者的方框图。图4A-B描述更具体的示例性的有序核架构的框图。图5是处理器的框图。图6-9是示例性计算机架构的方框图。图10是根据本专利技术的实施例的对比使用软件指令变换器将源指令集中的二进制指令变换成目标指令集中的二进制指令的框图。【具体实施方式】在下面的描述中，阐述了很多具体细节。然而，应当理解，本专利技术的各实施例可以在不具有这些具体细节的情况下得到实施。在其他实例中，未详细示出公知的电路、结构和技术以免混淆对本描述的理解。在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但并不一定每个实施例都需要包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定是指同一个实施例。此外，当结合一个实施例描述特定特征、结构或特性时，我们认为，可在本领域技术人员的学识范围内，与其他实施例相结合地影响这样的特征、结构或特性，无论是否对此明确描述。尽管参考特定集成电路中(诸如计算平台或微处理器中)的节能和能效描述了以下实施例，但是其它实施例适用于其它类型的集成电路和逻辑器件。本文描述的实施例的相似技术和教义可适用于可从更好的能效和节能中得益的其它类型的电路或半导体器件。例如，所披露的实施例不限于台式计算机系统，并也可用于其它设备，例如手持设备、片上系统(SoC)以及嵌入式应用。手持式设备的一些示例包括:蜂窝电话、互联网协议设备、数码相机、个人数字助理(PDA)、手持式PC。嵌入式应用典型包括:微控制器、数字信号处理器(DSP)、片上系统、网络计算机(NetPC)、机顶盒、网络中枢、广域网(WAN)交换机、或可执行如下所教导的功能和操作的任何其他系统。此外，本文描述的装置、方法和系统不限于物理计算设备，而是也涉及对节能和能效的软件优化。如将在以下描述中变得显而易见的，本文描述的方法、装置和系统的实施例(无论是关于硬件、固件、软件还是它们的组合)对于“绿色技术”(诸如，用在涵盖美国经济很大部分的产品中的节能和能效)的前景是至关重要的。以下是用于在处理系统中启用设备中的自主深度掉电(autonomous deep powerdown)的实施例，其有益于降低所述设备的能耗，以及降低该处理系统的总能耗。计算系统在活动时消耗功率，诸如在它们执行处理操作、显示数据等时。为了在计算系统不活动时节省功率，处理核可进入深度掉电状态。深度掉电状态允许处理核的电压被降低，这又降低了处理核的功耗。在本文讨论的实施例中，设备(诸如图形处理设备、显示器、外围部件互联(PCI)控制器、图像信号处理器、音频加速器、视频加速器等)被允许进入深度掉电状态而无需软件干预。在一个实施例中，监视该设备以确定该设备何时空闲。在一个实施例中，当该设备空闲下来时，专用静态随机存取存储器(静态RAM)存储该设备的上下文数据(例如，引导上下文、内部寄存器内的数据等)，该RAM的维持轨提供正常电量以允许该RAM保持上下文数据的存储，而该设备被设置到深度掉电状态。在一个实施例中，该深度掉电状态为C6功率状态。在一个实施例中，上下文数据的存储和深度掉电状态的进入允许该设备的内部电压被降低到任何值，包括0(这将完全关闭该设备)。从而，通过使设备进入深度掉电状态，该设备的功耗可被最小化，甚至被消除。在一个实施例中，进一步监视该设备以确定该设备何时将从该深度掉电状态唤醒。在一个实施例中，当该设备从深度掉电状态唤醒并且被再通电时，该上下文数据被从该专用静态RAM加载到该设备中。在一个实施例中，该上下文数据被加载到该设备中以使得该设备具有与该设备进入深度掉电状态时相同的配置，并且该设备进入和退出该深度掉电状态是对该处理系统和由该处理系统执行的软件应用透明的。而且，如下面将更详细地描述的，当确定一设备空闲并使其进入深度掉电状态时，以及当确定该设备要被唤醒以退出深度掉电状态时，可以通过不同的试探来确定。图1是示出具有用于设备的深度掉电的系统100的框图。在一个实施例中，系统100是更大的计算机处理系统(如下文中在图6-9中所例示的那些系统)的一部分。在一个实施例中，系统100包括维持功率阱110、功率控制单元102、以及设备130。如上面讨论的，设备130可以是图形处理设备、显示器、PCI控制器等。在一个实施例中，设备130的操作受设备驱动程序140的控制。在一个实施例中，设备驱动程序140是使设备130能够与处理系统交互的软件、硬件或其组合。在一个实施例中，功率控制单元102包括深度掉电逻辑104，诸如基于硬件的有限状态机，以便监视设备130的状态。在一个实施例中，深度掉电逻辑104是常醒逻辑(always-awake logic),其通过监视从设备驱动程序140接收的命令、对寄存器132、134执行的操作、功率控制操作、设备130和其他设备(未示出)或系统100的CPU核(未示出)之间的事务等来监视设备130的状态。在一个实施例中，深度掉电逻辑104基于所监视到的设备130的状态来确定设备130是否空闲(即，没有在接收命令、在给定时间内没有接收到寄存器读或写命令等)以及设备130是否应当进入深度掉电状态。[0021 ] 在一个实施例中，功率控制单元102发起使设备130进入深度掉电状态的过程。在一个实施例中，功率控制单元102将设备130保持在寄存器132、134中的上下文数据以及其他上下文数据存储在静态RAMl 12中。在一个实施例中，静态RAMl 12是专用RAM。在一个实施例中，上下文数据提供了设备130进入深度掉电状态之前设备130所处的状态的快照。在一个实施例中，静态RAMl 12与维持功率阱110耦合，该维持功率阱向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于高效能耗的系统，包括：设备；静态存储器；以及与所述设备和所述静态存储器耦合的功率控制单元，所述功率控制单元包括深度掉电逻辑，所述深度掉电逻辑用于监视所述设备的状态以及在所述设备空闲时将所述设备转换到深度掉电状态，其中所述设备在所述深度掉电状态时比在所述空闲状态时消耗更少的功率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 US 13/335,7381.一种用于高效能耗的系统，包括: 设备； 静态存储器；以及 与所述设备和所述静态存储器耦合的功率控制单元，所述功率控制单元包括深度掉电逻辑，所述深度掉电逻辑用于监视所述设备的状态以及在所述设备空闲时将所述设备转换到深度掉电状态，其中所述设备在所述深度掉电状态时比在所述空闲状态时消耗更少的功率。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括: 所述功率控制单元用于在所述设备被转换到所述深度掉电状态时将从所述设备获得的上下文数据存储在所述静态存储器中。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括: 响应于所述深度掉电逻辑监视到一事件，所述深度掉电逻辑唤醒所述设备，其中所述深度掉电逻辑将所述设备转换到活动状态并且将所述上下文数据从所述静态存储器加载到所述设备中。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述事件是所述系统的处理器从空闲状态唤醒。5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述事件是要由所述设备处理的事件，并且其中所述系统的处理器留在空闲状态中。6.如权利要求1所述的系统，其中所述深度掉电逻辑确定所述设备空闲并且在所述系统的处理器进入空闲状态时发起所述转换。7.如权利要求1所述的系统，其中在所述系统的处理器处于活动状态时所述深度掉电逻辑发起将所述设备转换到所述深度掉电状态的转换。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述静态存储器与维持功率阱耦合以便向所述静态存储器供电。9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备是图形处理单元。10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述深度掉电状态是C6状态。11.一种用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·M·索迪，A·纳韦，D·拉杰万，R·D·威尔斯，E·C·萨姆森，
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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