稳定处理设备的性能制造技术

一种稳定处理设备的性能的方法，可以包括：从处理设备的热控制电路确定处理设备的任何数量的核的最大操作温度；基于处理设备的最大热容量将最大功率设定为低于最大操作温度的功率；当最大热容量低于设置的温度时，增加提供给处理设备的功率；以及当处理设备的操作要超过处理设备的任何核的操作温度时，将提供给处理设备的功率置于相对于操作温度和最大热容量的中间功率水平。热容量的中间功率水平。热容量的中间功率水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】稳定处理设备的性能

技术介绍

[0001]处理器在外部数据源上执行操作以便执行计算机可读程序代码。除其他外，示例处理器尤其包括中央处理单元、图形、视频、张量、神经、物理，以及数字处理单元等。这些中的每一个都可以实现采用时钟信号来对处理器所执行的操作进行稳步（pace）的某些电路。
附图说明
[0002]附图示出了本文所述原理的各种示例，并且是说明书的一部分。所示出的示例仅用于说明，而不限制权利要求的范围。
[0003]图1是描绘根据本文所述原理的示例的稳定处理设备的性能的方法的流程图。
[0004]图2是示出根据本文所述原理的示例的在不同热容量状态下的不同可能状态的曲线图。
[0005]图3是描绘根据本文所述的原理的示例的操作中央处理单元(CPU)的方法的流程图。
[0006]图4是根据本文所述原理的示例的中央处理单元(CPU)自适应功率控制器的框图。
[0007]在所有附图中，相同的附图标记表示相似的但不一定相同的要素。附图不一定按比例，并且一些部件的尺寸可能被放大以更清楚地图示所示的示例。此外，附图提供了与本描述一致的示例和/或实现方式；然而，本描述并不局限于附图中提供的示例和/或实现方式。
具体实施方式
[0008]处理设备接收并执行计算机可读程序代码。可以从处理设备外部的数据存储设备接收计算机可读程序代码。处理设备还可以使数据被高速缓存在高速缓存或其他存储设备中。然而，在使用期间，提供给处理设备的能量增加了由处理设备产生的热量。如果热量超过某一阈值，则处理设备本身可能会被损坏。在许多情况下，包括缺乏适当的散热、超频和灰尘在处理设备上或附近的积聚，都会增加热量。
[0009]为了防止来自热量增加对处理设备造成的损坏，处理设备本身可以包括热监视器，该热监视器实时读取处理设备的温度并采取行动，使得处理设备的热量不超过阈值温度。热监视器可以监视处理设备内的单个或多个核。在本文的特定示例中，热监视器可以被设置成监视满足和/或超过由处理设备的制造商设置的最大热容量的阈值温度。最大热容量可以基于由处理设备上的相关联的吸热器（heat bump）的能力产生的预测环境温度来设置，并且还可以是处理设备将要或被请求操作的时钟速率的函数。由于较快的时钟速率提高温度(即，经由功耗)，并且由于任何给定处理设备的热容量，由处理设备的制造商设置的最大热容量可以遵循以下等式：P=C*V2*（a*f)
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等式1其中，“P”是提供给处理设备的功率，“V”是提供给处理设备的能量的电压，“F”是以赫兹(Hz)测量的频率(时钟速率)，“C”是与电容器存储的能量相关联的常数，并且“a”是
常数。
[0010]然而，表示由处理设备的制造商设置的最大热容量的阈值温度可以被设置成保守温度。该保守温度可以被设置在处理设备可以承受的较低温度，使得不会达到处理设备能够承受的最大温度(即，故障温度)。结果，在表示由处理设备的制造商设置的最大热容量的阈值温度与处理设备可以能够承受的实际最大温度之间可能形成温度间隙。另外，表示由处理设备的制造商设置的最大热容量的阈值温度可以为增加时钟速率而不损坏处理设备留出空间。更进一步，实际的环境温度可以更低，从而允许与处理设备相关联的散热器能够耗散额外的热量。这允许更高的时钟速率，而不会使处理设备的热量增加超过处理设备的热监视器所预期的。本文描述的本方法和系统允许来自在制造商的温度限制和/或时钟速率下操作的处理设备的额外处理输出，同时还防止了对处理设备的损坏。本文描述的本方法和系统还提供了一种处理设备，该处理设备与其他制造商的温度和节流方法相比具有针对终端用户的相对更好的性能。
[0011]本说明书描述了一种稳定处理设备的性能的方法，包括：从处理设备的热控制电路确定处理设备的任意数量的核的最大操作温度；基于所述处理设备的最大热容量将最大功率设置为低于所述最大操作温度的功率；当所述最大热容量低于设置的温度时，增加提供给所述处理设备的功率；以及，当处理设备的操作要超过处理设备的任何核的操作温度时，将提供给处理设备的功率置于相对于操作温度和最大热容量的中间功率水平。
[0012]本说明书还描述了一种操作中央处理单元的方法，包括：基于中央处理单元(CPU)的最大热容量将提供给CPU的最大功率设置为低于最大操作温度；当所述最大热容量低于设置的温度并且处于节流状态时，增加提供给所述CPU的功率；以及，当CPU的操作要超过操作温度时，将提供给CPU的功率置于相对于操作温度和最大热容量的中间功率水平；以及，当提供给CPU的功率增加时，接合节流最大热容量，以在提升时段内超频CPU。
[0013]本说明书还描述了一种中央处理单元(CPU)自适应功率控制器，其包括：具有多个核的CPU；热容量监视器，用于：从所述CPU的热控制电路确定CPU的任何数量的多个核的最大操作温度；以及，基于CPU的最大热容量将最大功率设置为低于最大操作温度的功率；以及，当最大热容量低于设置的温度时，增加提供给CPU的功率；其中，当提供给所述CPU的功率增加时，接合（engage）节流最大热容量以在提升时段内对所述多个核中的任何核进行超频。
[0014]现在转到附图，图1是描绘根据本文描述的原理的示例的稳定处理设备的性能的方法(100)的流程图。处理设备可以是可以从数据存储设备接收任何类型的数据作为输入并提供输出的任何类型的处理设备。处理设备可以包括电子电路的任何组合以便于处理该数据。在示例中，处理设备可以形成计算设备的一部分，除其他外，所述计算设备诸如服务器、台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、移动设备、智能电话、游戏系统和平板电脑。为了实现其期望的功能，计算设备可以包括各种硬件组件。在这些硬件组件中可以是本文描述的处理设备、多个数据存储设备、多个外围设备适配器和多个网络适配器。这些硬件组件可以通过使用多个总线和/或网络连接而互连。在一个示例中，处理设备、数据存储设备、外围设备适配器和网络适配器可以经由总线通信地耦合。在本文呈现的一些示例中，处理设备可以热和/或机械地耦合到吸热器。吸热器可用于将热量从处理设备传递到周围环境中，以便冷却该处理设备。热量从处理设备传递到周围环境的速率可以在计算设备制
造时确定。在示例中，可以将这种信息提供给处理设备以供参考，以便执行本文所述的方法的功能。
[0015]如本文所述，处理设备可以包括用于从数据存储设备提取可执行代码并执行该可执行代码的硬件架构。可执行代码在由处理器执行时可以使处理器实现结合本文描述的本说明书的方法描述的功能。在执行代码的过程中，处理设备可以从多个剩余硬件单元接收输入并向其提供输出。在本文描述的特定示例中，可以接收数据并将其发送到热控制电路以控制处理设备的时钟速率/温度。在示例中，热控制电路可以是由处理设备本身或单独的处理设备执行的计算机可执行程序代码形式的。在示例中，热控制电路可以是专用集成电路(ASIC)形式的。该ASIC可以由处理设备访问或者形成为处理设备的一部分，使得在处理设备的操作期间，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种稳定处理设备的性能的方法，包括：从处理设备的热控制电路确定处理设备的任何数量的核的最大操作温度；基于处理设备的最大热容量将最大功率设置为低于最大操作温度的功率；当最大热容量低于设置的温度时，增加提供给处理设备的功率；以及当处理设备的操作要超过处理设备的任何核的操作温度时，将提供给处理设备的功率置于相对于操作温度和最大热容量的中间功率水平。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最大操作温度在90摄氏度至99摄氏度之间。3.根据权利要求1所述的方法，其中，功率的增加提供处理设备的多个核中的任何核的时钟速率的增加。4.根据权利要求1所述的方法，其中，提供给处理设备的功率的增加包括独立于任何剩余核增加提供给多个核中的任何核的功率。5.根据权利要求1所述的方法，其中，当提供给处理设备的功率增加时，接合节流最大热容量以在设置的时间段内对所述多个核中的任何核进行超频。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设置的时间段是100毫秒。7.一种操作中央处理单元的方法，包括：基于中央处理单元(CPU)的最大热容量将提供给CPU的最大功率设置成低于最大操作温度；当最大热容量低于设置的温度并且处于节流状态时，增加提供给CPU的功率；以及当CPU的操作要超过操作温度时，将提供给CPU的功率置于相对于操作温度和最大热容量的中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：许峻荣，徐仕宋，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：