保存和恢复记分板制造技术

公开了用于使用记分板来跟踪对配置状态寄存器的更新的系统、设备和方法。一种系统包括一个或多个处理节点、一个或多个存储器装置、多个配置状态寄存器以及耦合到一个或多个处理单元和所述一个或多个存储器装置的通信构造。所述系统在运行期间使用记分板来跟踪对所述配置状态寄存器的更新。在节点进入功率门控状态之前，所述系统仅存储已经改变的那些配置状态寄存器。这减少了在每次转变为功率门控状态时写入到存储器的数据量，并且增加了所述节点可在所述功率门控状态下花费的时间量。而且，配置状态寄存器被分组在一起以与存储器访问粒度匹配，并且每个配置状态寄存器群具有对应的记分板条目。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保存和恢复记分板背景相关技术的描述计算系统越来越多地在单芯片模块上或多芯片模块上集成大量不同类型的部件。系统的复杂性和功耗随不同类型的部件的数目而增加。电力管理是集成电路的设计和操作的重要方面，对于集成在移动装置内的那些电路来说尤其如此。移动装置通常依赖于电池电力，并且减小集成电路中的功耗可增加电池的寿命并且减少由集成电路生成的热。为了实现减小的功耗，集成电路内的各种部件可进入功率减小状态或功率门控状态。如本文使用，“功率门控状态”是指当部件在其中所述部件比在正常操作模式中消耗更少的功率的模式中操作时的功率减小状态。举例来说，“功率门控状态”可涉及关闭给定部件的电力或移除给定部件的电力。可替代地，“功率门控状态”可涉及减小电力供应电压和/或减小供应给给定部件的时钟频率。应注意，“功率门控状态(power-gatingstate)”还可称为“功率门控状态(power-gatedstate)”或“功率门控模式(power-gatedmode)”。在各种实施方案中，功率门控状态是指其中不保持装置或部件的当前状态的功率减小状态(即，移除通常将用于保持此类状态的电力以便消耗更少的电力)。一些计算系统将配置寄存器状态保存到存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))，之后进入功率门控状态。在功率门控退出之后，恢复配置寄存器状态。如本文使用，“配置寄存器状态”被定义为识别计算系统的给定部件、限定给定部件的各种特征以及允许系统软件与给定部件介接和/或控制给定部件的操作的多个配置寄存器的值。应注意，配置寄存器还可称为控制状态寄存器(CSR)或模型专有寄存器(MSR)。“配置寄存器状态”还可称为“配置空间”。配置寄存器可为诸如通信构造、存储器控制器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或其他部件等部件的装置的内部寄存器。操作系统、装置驱动程序和诊断软件通常在给定部件的操作期间访问所述配置空间。每当系统进入功率门控状态时便将配置寄存器状态保存到存储器会导致延迟，所述延迟减少了在功率门控状态下花费的总时间量。而且，将整个配置寄存器状态写入到存储器会引发电力使用损失。因此，需要用于当在不同的功率状态之间转变时管理配置寄存器状态的改进技术。附图说明通过结合附图参看以下描述，可更好地理解本文描述的方法和机制的优势，附图中：图1是计算系统的一个实施方案的框图。图2是计算系统的另一实施方案的框图。图3是计算系统的另一实施方案的框图。图4是将配置状态寄存器地址拼接到线性地址空间中的一个实施方案的图。图5是绘示用于使用记分板来跟踪配置状态寄存器写入的方法的一个实施方案的通用流程图。图6是绘示用于执行配置状态寄存器地址拼接的方法的一个实施方案的通用流程图。图7是绘示用于使记分板条目跟踪与存储器访问粒度匹配的方法的一个实施方案的通用流程图。具体实施方式在以下描述中，陈述众多具体细节以提供对本文呈现的方法和机制的透彻理解。然而，本领域技术人员应认识到，可在无这些特定细节的情况下实践各种实施方案。在一些情况下，尚未详细示出众所周知的结构、部件、信号、计算机程序指令和技术以避免使本文描述的方法混淆不清。将了解，出于说明的简明和清楚起见，在图中示出的元件不一定按比例绘制。举例来说，可能相对于其他元件夸示了一些元件的尺寸。本文公开了用于实施记分板来跟踪寄存器写入的各种系统、设备、方法和计算机可读介质。在一个实施方案中，一种系统包括至少一个或多个处理单元、通信构造、记分板和存储器。所述系统使用记分板来跟踪配置寄存器写入，使得自从先前转变为功率门控状态以来未更新的那些配置寄存器将不会触发对存储器的保存操作。通常，配置状态在运行期间不改变，因此预期由记分板实施的过滤将有效地减少在每次转变为功率门控状态时对存储器的写入。在一个实施方案中，用于所述系统的存储器被实施为一个或多个动态随机存取存储器(DRAM)装置。在特定DRAM类型中，写入功率大于读取功率，并且因此避免对DRAM的写入可将配置状态保存操作的DRAM功率减小一半以上。在一个实施方案中，在与DRAM装置相同的访问粒度下实施记分板。在此实施方案中，保存到DRAM通道的寄存器将具有与DRAM通道相同的访问粒度并且共同地被同一记分板条目跟踪。在一个实施方案中，在地址空间内稀疏地分配配置寄存器寻址。举例来说，可在较大的快速外围组件互连(PCIe)地址空间范围上实施寄存器寻址。在一个实施方案中，使用寻址方案来避免在寄存器之间不必要地保存和恢复寻址孔。此寻址方案涉及将配置寄存器一起拼接到用于与功率门控相关联的保存和恢复操作的邻接地址中。此邻接的地址空间随后可有助于确定针对记分板操纵的寄存器属于哪个DRAM访问块。现在参看图1，示出了计算系统100的一个实施方案的框图。在一个实施方案中，计算系统100至少包括核心复合体105A-N、输入/输出(I/O)接口120、总线125、一个或多个存储器控制器130、网络接口135和电力管理单元145。在其他实施方案中，计算系统100可包括其他部件和/或可不同地布置计算系统100。在一个实施方案中，每个核心复合体105A-N包括一个或多个通用处理器，诸如中央处理单元(CPU)。应注意，“核心复合体”在本文还可称为“处理节点”或“CPU”。在一些实施方案中，一个或多个核心复合体105A-N可包括具有高度并行架构的数据并行处理器。数据并行处理器的示例包括图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)等。在一个实施方案中，核心复合体105A-N内的每个处理器核心包括具有一级或多级缓存的缓存子系统。一个或多个存储器控制器130表示可由核心复合体105A-N访问的任何数目和类型的存储器控制器。一个或多个存储器控制器130耦合到任何数目和类型的存储器装置(未示出)。举例来说，一个或多个存储器装置中的耦合到一个或多个存储器控制器130的存储器的类型可包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、NAND快闪存储器、NOR快闪存储器、铁电随机存取存储器(FeRAM)或其他存储器。I/O接口120表示任何数目和类型的I/O接口(例如，外围部件互连(PCI)总线、PCI扩展(PCI-X)、PCIE(PCIExpress)总线、千兆位以太网(GBE)总线、通用串行总线(USB))。各种类型的外围装置可耦合到I/O接口120。此类外围装置包括(但不限于)显示器、键盘、鼠标、打印机、扫描仪、操纵杆或其他类型的游戏控制器、媒体记录装置、外部存储装置、网络接口卡等。电力管理单元145通过改变这些部件的功率状态来管理系统100的各种部件的功耗。举例来说，当部件已经闲置了阈值时间量时，电力管理单元145可将所述部件置于功率门控模式以减小系统100的功耗。在各种实施方案中，计算系统100可为服务器、计算机、膝上型计算机、移动装置、游戏控制台、流式传输装置、可穿戴装置或各种其他类型的计算系统或装置中的任一者。应注意，计算系统100的部件的数目可在实施方案之间变化。举例来说，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：/n一个或多个处理节点；/n存储器；以及/n多个配置状态寄存器；/n其中所述系统被配置为：/n维持记分板来跟踪自从给定的处理节点先前转变为功率门控状态以来已经更新了所述多个配置状态寄存器中的哪些配置状态寄存器；以及/n响应于检测到所述给定的处理节点转变为所述功率门控状态的条件，仅将所述多个配置状态寄存器的子集写入到所述存储器，其中所述子集是由所述记分板指示。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180222 US 15/902,5801.一种系统，所述系统包括：
一个或多个处理节点；
存储器；以及
多个配置状态寄存器；
其中所述系统被配置为：
维持记分板来跟踪自从给定的处理节点先前转变为功率门控状态以来已经更新了所述多个配置状态寄存器中的哪些配置状态寄存器；以及
响应于检测到所述给定的处理节点转变为所述功率门控状态的条件，仅将所述多个配置状态寄存器的子集写入到所述存储器，其中所述子集是由所述记分板指示。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还被配置为在与存储器访问粒度匹配的粒度下维持所述记分板中的条目。


3.如权利要求1所述的系统，其中：
多个配置状态寄存器共同地被单个记分板条目跟踪；并且
所述多个配置状态寄存器的组合大小与所述存储器访问粒度匹配。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还被配置为将配置状态寄存器映射到线性地址空间的邻接地址。


5.如权利要求4所述的系统，其中所述系统还被配置为将所述线性地址空间中的地址映射到所述存储器中的地址以用于存储和恢复所述配置状态寄存器。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还被配置为响应于所述给定的处理节点转变为所述功率门控状态而将所述记分板复位。


7.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还被配置为响应于所述给定的处理节点退出所述功率门控状态而根据所述存储器中的所存储的值来恢复所述多个配置状态寄存器。


8.一种方法，所述方法包括：
通过控制单元维持记分板来跟踪自从给定的部件先前转变为功率门控状态以来已经更新了多个配置状态寄存器中的哪些配置状态寄存器；
响应于检测到对给定的配置状态寄存器的更新，通过所述控制单元将指示存储在所述记分板中的对应条目中；以及
响应于检测到所述给定的部件转变为所述功率门控状态的条件，通过所述给定的部件将所述多个配置状态寄存器的子集写入到存储器，其中所述子集是由所述记分板指示。


9.如权利要求8所述的方法，所述方法还包括在与存储器访问粒度匹配的粒度下维...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·特西恩，金坦·S·帕特尔，瓦姆西·克里希纳·艾拉，艾伦·多德森·史密斯，
申请(专利权)人：超威半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US