降低功率的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种系统和方法，用于至少部分地基于系统的温度和／或时钟频率，来调节供给处理器的电压电平。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本明一般地涉及功率降低。
技术介绍
对功能更强大的计算机和通信产品的需求导致处理器更快，而更快的处理器通常消耗更大量的功率。然而，设计工程师们为了例如延长电池寿命等目的而努力降低功耗，尤其是在移动和通信系统中。附图说明在本专利技术的权利要求书中，具体指出并清楚地要求保护了本专利技术的主题。然而，通过参照以下详细描述并结合附图来阅读，才能最好地理解所要求保护的主题的构成和操作方法、及其目的、特征和优点，在附图中图1是关于处理器的温度和时钟频率的电源电压的采样表。图2是根据一个实施例的计算系统的示意图。图3是根据一个实施例的计算系统的示意图。图4是根据一个实施例的计算系统的示意图。图5是根据一个实施例的网络的示意图。具体实施例方式在以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域的技术人员将会理解，没有这些具体细节也可以实施所要求保护的主题。另外，没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免模糊了所要求保护的主题。一般而言，设计者希望降低功耗。典型地，处理器的电源电压至少部分地基于其操作温度和时钟频率的最坏情况而定。当处理器的工作温度更高时，处理器晶体管的性能就会恶化而变得更慢。然而，更高的电源电压可以补偿晶体管降低的性能，从而使其可以工作得更快。例如，图1示出了一张表，其示出了一个处理器相对于其时钟频率和温度的电源电压的示例。该处理器被设计为在例如-20℃到约100℃之间的温度范围、以及在约100Mhz到约400Mhz之间的时钟频率范围内工作。同样，可靠工作的电源电压是基于最坏情况的。在此示例中，在指定的温度和时钟频率范围内可靠工作的电源电压是1.6伏，因为最坏情况是400Mhz和100℃。然而，利用最坏情况来选择电源电压，这限制了电源电压的选择，因为所述情况仅考虑了单一或有限数量的数据点，例如图1中那样。这种方法的负面效果是更高的功耗。例如，更高的功耗会对移动系统的电池寿命产生不利影响，所述移动系统例如是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑和其它系统。因此，使用基于最坏情况的电源电压会降低移动设备的电池寿命，同时限制设计的灵活性。当前技术发展的一个领域涉及通过降低功耗来实现通信产品及计算机或计算系统的电池寿命的延长。如前所述，所选择的低电源电压是基于在关于处理器温度和时钟频率的处理器预期工作范围内的最坏工作情况的。然而，这种方法可能不灵活或者效率低。例如，对于较低的温度和较低的时钟频率，处理器可以工作在较低的电源电压下。因此，希望实现更有效的方法，用来在不同温度和时钟频率下调节电源电压。图2是根据一个实施例的计算系统200。系统实施例200包括但不限于处理器202、温度传感器206、功率控制器208和电源210。同样，处理器可以在存储器中包括数据，例如204。系统例如可以包括个人计算机系统、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话，或者诸如网络手持板(webtablet)之类的因特网通信设备。当然，这些仅仅是示例，而所要求保护的主题的范围不限于这些示例。所要求保护的主题还可以包括无线或有线产品，这些将结合图5作进一步讨论。尽管所要求保护的主题的范围不限于此方面，但应该注意到，某些实施例还可以包括来自以下同时提交的申请的主题序列号为，标题为“A System and Method for Managing Data in Memory for Reducing PowerConsumption”的美国专利申请，其申请人是Richard H.Lawrence，代理机构案卷号P11725；序列号为，标题为“A System and Method forReducing Power Consumption based at least in part on Temperature andFrequency of a Memory”的美国专利申请，其申请人是Richard H.Lawrence，代理机构案卷号P11724。系统200能够至少部分地基于处理器的工作温度和时钟频率，向处理器提供可接受的低电源电压。一方面，所要求保护的主题与现有技术的不同之处在于，电源电压可以至少部分地基于工作温度或时钟频率或这两者，而不是基于典型的最坏情况或者现有技术中根据感测到的(sensed)温度降低处理器频率的抑制性应用。而且，所要求保护的主题还可以基于其它因素来调节电源电压，所述其它因素例如是应用的类型(军用或民用)、其它处理器的数量、各自的温度或时钟频率等等。例如，系统可能具有多个处理器，而所述可接受的低电源电压可能是对每个处理器或所述处理器中的一些而单独计算的，或者是基于相关联的温度和时钟频率中至少几个的平均值来计算的。在此实施例中，系统200接收一组数据204，数据204至少部分地包括对于不同的温度和不同的时钟频率而计算的可接受的低电源电压。所述的这组数据例如可以是通过这样的方式来计算的，即，对多个系统进行测试以确定对于不同温度和不同时钟频率的可接受的低电源电压，尽管所要求保护的主题不限于此方面。在一个实施例中，可以将所述的这组数据加载到耦合于处理器的闪存当中。在一个实施例中，在不同的温度和时钟频率下对多个处理器进行测试，并计算电源电压以确保处理器在所选择的温度和时钟频率下正确工作。因而，可以预先确定预定数量的处理器或系统的特性，以确定一组数据，该组数据用于至少部分地基于温度和时钟频率来指定可接受的低电源电压。例如，该组数据可以与图1中先前讨论过的表类似。当然，所要求保护的主题不限于此方面。所述的这组数据可以具有比图1中所示的更多的数据点。例如，温度范围可以是从-40℃到120℃，或者是从0℃到60℃。类似地，可以以5℃为温度增量来计算电源电压，而非图1中所示的40℃的增量。可以以不同的增量，对更高或更低的时钟频率计算电源电压。同样，如前所述，在计算所述的这组数据时可以包括其它因素，例如计算多个处理器的平均温度以产生多维图表，而非图1中所示的二维图表。因而，可以采用多种技术中的任何一种来提供所需数据。在确定了所述的这组数据之后，系统就可以将所述数据加载到存储器中。在一个实施例中，所述存储器包括闪存。然而，所要求保护的主题的范围不限于特定的存储机制或设备。例如，可将所述数据加载到易失性存储器中，所述易失性存储器例如是动态随机访问存储器(DRAM)或静态随机访问存储器(SRAM)。而且，所述的这组数据不必驻留于本地存储器中。例如，可将所述的这组数据加载到外部测试设备中用于比较和分析。或者，可将所述数据加载到功率控制器208中。同样，系统可以经由有线或无线连接而从网络接收所述的这组数据。因此，系统200可以用温度传感器206来监测温度。在一个实施例中，温度传感器将处理器所感测到的温度转发给处理器。可将温度传感器集成到处理器中。例如，可将传感器合并到处理器的设计中，并将其作为处理器的一部分而生产，尽管主题的范围不限于此方面。或者，可将温度传感器物理地附接于处理器的封装。另一实施例可以包括附接于处理器内部或外部的多个温度传感器，并且使用来自所述多个温度传感器的测量值来计算平均温度。在又一实施例中，温度传感器可以位于系统板上或系统板附近，例如距系统板若干厘米之内，并且可以从传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：电源电压可调的处理器；至少一个温度传感器，其耦合到所述处理器，以感测所述处理器的温度；所述系统至少部分地基于所述处理器的感测温度和感测到的所述处理器的时钟频率，将所述处理器的电源电压调节为可接受的低电 源电压；以及闪存，其至少部分地基于所述处理器的感测时钟频率和所述处理器的感测温度，存储所述处理器的多个可接受的低电源电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德劳伦斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]