控制流水线型处理器中的功率消耗的方法和系统技术方案

提供了一种用于动态地重新配置流水线型处理器来以降低的功耗操作而不降低现有性能的方法、系统和程序。通过在处理器中的各个单元或者级执行给定的工作量时监视或者检测它们的性能，每一级可以一直使用高性能电路直到诸如检测到吞吐量性能下降时为止，在该时间点重新配置各级以使用较低性能的电路，从而使用较少的功率来满足降低的性能吞吐量的要求。通过配置处理器以从高性能设计后退到低性能设计以满足所检测到的、执行工作量许可的性能特性，可以优化功率消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地针对数据处理系统领域。 一方面，本专利技术涉及流水线型处理器系统(pipelined processor system )中的动态功率控制。
技术介绍
在流水线型处理器设计中，典型地设计各个流水线级，以通过在每一级处使从存储器(读出)的等待时间和向存储器(写入)的等待时间最小化、并且使每一级处的带宽最大化来提供最大性能。然而，这种处理器通常被"过度设计(over-designed)" 了，因为典型的处理器使用不需要在每个时钟周期中所有级都最大限度地运行。在处理器被设计以在任何可能的时间都最大限度地执行的情况下，它们的操作可能导致大的功率消耗，并且实际上可能致使对于一些指令分发(instruction distribution)的性能P争低。例如，当执行具有自然低的指令级并行性(instruction-level parallelization, ILP )的工作量时，处理器流水线不需要以全功率/高吞吐量(throughput)模式操作，实际上，这种操作模式由于各单元中的更高的等待时间可能对性能造成负面影响，并且不必要地耗费功率。因此，需要一种控制流水线型处理器系统中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制流水线型处理器中的功率消耗的方法，包括：　测量在高性能模式下操作的多个流水线级的对应的多个吞吐量速率；　检测该多个吞吐量速率中的一个或数个吞吐量速率何时被降低到第一预定吞吐量速率；　在检测到该多个吞吐量速率被降 低到该第一预定吞吐量速率时，将第一功率等级控制信号发送到该多个流水线级；以及　响应于该第一功率等级控制信号来重新配置该多个流水线级以在低性能模式下操作，从而降低该多个流水线级的功率消耗。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔J夏皮罗，小路易斯B卡普斯，小罗伯特H贝尔，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]