通过在运行时期间配置功率管理参数的用于高能效和节能的系统、方法和装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术的一种实施例，一种集成电路设备包括至少一个计算引擎和控制单元。在基本输入/输出系统(BIOS)的执行已经完成之后，耦合到(各)计算引擎的控制单元适于动态地控制用于集成电路设备的至少一个功率管理参数的高能效操作设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过在运行时期间配置功率管理参数的用于高能效和节能的系统、方法和装置领域本专利技术的各实施例涉及集成电路中以及在其上执行的代码的高能效和节能，且尤其但不排他地涉及各种功率管理参数的运行时可编程性。一般背景半导体处理和逻辑设计的进步已经允许增加在集成电路设备上存在的逻辑的量。结果，计算机系统配置已经从系统中的单个或多个集成电路进化成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的增加，计算系统(从嵌入式系统到服务器)的功率要求也已经逐步上升。此外，软件低效率及其对硬件的要求也已经引起计算设备能量消耗的增加。事实上，一些研究指出，计算设备消耗一个国家(例如美国)的全部电力供应的相当大的百分比。结果，存在对与集成电路相关联的高能效和节能的迫切需要。这些需要将随着服务器、台式计算机、笔记本、超极本、平板、移动电话、处理器、嵌入式系统等等变得甚至更加流行(包含在从典型计算机、汽车和电视机到生物科技中)而增加。作为一般背景，尤其是随着更多使用移动设备，控制微处理器和其他集成电路设备中的功率消耗已经变得越来越重要。一些用于管理处理器功率消耗的现有技术没有充分提供用于设置集成电路设备(诸如处理器)所依赖的各种功率管理参数的动态方案。缺少除热设计功率(TDP)参数以外的各种功率管理参数的动态设置方案不仅减少了所实现的实际省电，而且也限制了原始设备制造商(OEM)设计可以临时地在由诸如加利福尼亚州圣克拉拉市英特尔公司等的处理器生产商制定的规范之外操作的产品的能力。附图简述通过参见被用来阐释本专利技术的各实施例的下列描述和附图，可以最好地理解本专利技术。图1是被实现为带有集成电路设备的电子设备的示例性框图，该集成电路设备带有用于性能调整的动态功率管理监视。图2是在图1的电子设备或另一电子设备内实现系统架构的第一示例性框图。图3是在图1的电子设备或另一电子设备内实现的系统架构的第二示例性框图。图4A是作为具有集成图形和系统代理的单核或多核处理器的带有电流监视的封装集成电路设备的第一示例性框图。图4B-4D是适于存储不同的功率管理参数的不同的软件可访问寄存器的说明性实施例。图5是在图4A的处理器的系统代理单元内实现的功率控制单元(P⑶)的示例性框图。图6是根据本专利技术的一种实施例调整图4A的处理器的工作频率的电流估计和计算的示例性实施例。图7是作为封装多处理器单元(且各处理器中的至少一个支持功率管理监视)的带有活动监视的封装集成电路设备的第二示例性框图。图8是带有在电路板上实现的功率管理监视的封装集成电路设备的第三示例性框图。图9是在与其他刀片服务器通信的刀片服务器内实现的、带有功率管理监视的集成电路设备的示例性框图。图10是由集成电路设备实施的用于最大电流(Iccmax)功率管理参数的应用和动态监视的操作和示例性流程图。图1lA是由集成电路设备实施的用于在电压调整器和处理器之间的负载线下降的动态补偿的操作的示例性流程图。图1lB是根据本专利技术的一种实施例在运行时期间电压请求调整的示例性实施例。图12是由集成电路设备实施的用于动态监视和应用最大比率以便控制处理器的超频的操作的示例性流程图。详细描述在此，本专利技术的某些实施例涉及一种集成电路设备，该集成电路设备适于在被实现为带有该集成电路的电子设备的运行时期间、即在基本输入输出系统(BIOS)已经完成且操作系统(OS)控制电子设备之后动态地监视和调整用于功率管理所依赖的参数。这些功率管理参数可以包括但不受限于或局限于(I)表示在特定操作模式中可以由集成电路设备使用的最大电流水平的参数(Iccmax), (2)考虑在电子设备内的逻辑检测到的负载线阻抗(LoacLLine)的动态改变的参数，以及(3)设置可选地伴随着施加额外电压的超频条件的参数(Max_Ratio)。例如，通过与处理器的这些动态地可调整功率管理参数兼容，可以实现省电。在此也描述用于动态地调整功率管理参数的相应方法和实现这样的集成电路设备的电子设备。在下列描述中，特定术语被用来描述本专利技术的特定特征。例如，术语“集成电路设备”通常是指适于使用在运行时期间动态可调整的一个或多个功率管理参数控制其性能且因而控制其功率使用的任何集成电路或集成电路的集合。通过使用诸如例如机器专用寄存器(MSR)等的软件可访问存储元件设置功率管理参数(例如，超频的最大电流水平、最大比率等等)。举例来说，可以通过使用下面描述的PP0_CURRENT_C0NFIG和PP1_CURRENT_CONFIG寄存器设置最大电流水平。集成电路设备的示例可以包括但不局限于或受限于处理器(例如单核或多核微处理器、数字信号处理器“DSP”或诸如网络处理器、协处理器、图形处理器、嵌入式处理器等的任何专用处理器)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、存储器控制器、输入/输出(I/O)控制器等等。此外，术语“逻辑”由硬件和/或软件组成。作为硬件，逻辑可以包括处理电路(例如，控制器、处理器、专用集成电路等等)、半导体存储器、组合的逻辑等等。作为软件，逻辑可以是一个或多个软件模块，例如以可执行应用、应用编程接口(API)、子例程、函数、过程、对象方法/实现、小应用程序、小服务程序、例程、源代码、目标代码、固件、共享库/动态加载库或一个或多个指令的形式的可执行代码。预期这些软件模块可以被存储在任何类型的合适的非暂态存储介质或暂态计算机可读传输介质中。非暂态存储介质的示例可以包括但不受限于或局限于可编程电路；半导体存储器，诸如易失性存储器(例如随机存取存储器“RAM”)或诸如只读存储器、电源供电的RAM、闪速存储器、相变存储器等等的非易失性存储器；硬盘驱动器；光盘驱动器；或用于接收诸如通用串行总线“USB”闪速驱动器等的便携式存储器设备的任何连接器。暂态存储介质的示例可以包括但不受限于或局限于电、光、声或其他形式的所传播的信号，例如载波、红外信号和数字信号。术语“互连”被广义地定义为用于信息的逻辑或物理通信路径。可以使用任何通信介质例如有线物理介质(例如，总线、一根或多根电线、迹线、电缆等等)或无线介质(例如，与无线信号传输技术结合的空中传输)来建立这种互连。最后，在此所使用的术语“或”和“和/或”应被解释为包括在内或意味着任何一个或任何组合。因此，短语“A、B或C”和“A、B和/或C”意味着以下中的任何:A ；B ；C ；A和B ;A和C ；B和C ;A、B和C。这种定义的例外将仅在元素、功能、步骤或动作的组合以某种方式固有地相互排斥时发生。1.系统架构现在参见图1，示出电子设备100的示例性框图，其被实现为带有具有运行时可调整功率管理参数的一个或多个集成电路。在此，电子设备100被实现为例如笔记本类型的个人计算机。然而，预期，电子设备100可以是台式计算机、电视、便携式设备或嵌入式应用。“便携式设备”的示例可以包括但不受限于或局限于蜂窝式电话、任何便携式计算机，包括平板计算机、因特网协议(IP)设备、数码相机、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制台、便携式音乐播放器或数码相机。“嵌入式应用”的示例通常包括微控制器、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)交换机或可以执行下面教导的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路设备，包括：至少一个计算引擎；以及耦合到所述至少一个计算引擎的控制单元，所述控制单元在基本输入/输出系统(BIOS)的执行已经完成之后动态地控制所述集成电路设备的至少一个功率管理参数的高能效的操作设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 US 13/335,6351.一种集成电路设备，包括: 至少一个计算引擎；以及 耦合到所述至少一个计算引擎的控制单元，所述控制单元在基本输入/输出系统(BIOS)的执行已经完成之后动态地控制所述集成电路设备的至少一个功率管理参数的高能效的操作设置。2.如权利要求1所述的集成电路设备，其特征在于，所述至少一个功率管理参数包括表示准许用于所述集成电路设备的第一部分的电流水平的值，如果用于所述第一部分的估计电流超过所述电流水平，则所述控制单元有效地减少所述集成电路设备的工作频率。3.如权利要求2所述的集成电路设备，其特征在于，所述至少一个计算引擎是至少一个处理器核或图形逻辑。4.如权利要求3所述的集成电路设备，其特征在于，所述集成电路设备的所述控制单元位于第一功率面上且所述至少一个功率管理参数指向所述准许用于所述集成电路设备的第二功率面的电流水平，所述第二功率面包括所述至少一个处理器核。5.如权利要求2所述的集成电路设备，其特征在于，所述集成电路设备的所述控制单元通过分析所述至少一个计算引擎的工作频率、提供给所述至少一个计算引擎的电压、所述至少一个计算引擎的温度、电源病毒和所述集成电路设备所利用的核的数量中的至少四个来确定所述估计电流。6.如权利要求1所述的集成电路设备，其特征在于，所述至少一个功率管理参数包括表示与到电源的互连相 关联的负载线阻抗的改变的值，以使得对来自所述电源的功率的请求更加精确，以便减少其中所述负载线阻抗的最坏条件是所述对功率的请求的一部分的通常请求的电压量。7.如权利要求1所述的集成电路设备，进一步包括提供参考时钟的时钟源。8.如权利要求7所述的集成电路设备，其特征在于，所述至少一个功率管理参数包括表示用于超频所述至少一个计算引擎的施加到所述参考时钟的乘数的值。9.如权利要求8所述的集成电路设备，其特征在于，所述至少一个功率管理参数还包括表示在超频期间提供给所述至少一个计算引擎的额外电压的值。10.一种电子设备，包括: 机壳；以及 与所述机壳一起实现的集成电路设备，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·威尔斯，S·加哈吉达，I·索迪，J·谢拉，S·H·冈瑟，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US