本公开涉及快速动态电容、频率、和/或电压节流装置和方法。处理器或片上系统(SoC)的专用引脚用于指示电池的功率水平(例如电荷、电压和/或电流)是否低于阈值。阈值可以是预先确定的或可编程的。电池用于为处理器和/或SoC供电。在确定电池的功率水平低于阈值时，处理器绕过进入低性能或功率模式的常规处理，并直接节流处理器的电压和/或操作频率。这允许处理器在低电池功率下继续操作。根据专用引脚上的电压的逻辑电平从活动状态到低性能或功率模式的快速转换(例如，约10μS)降低了去耦电容器设计要求，并使处理器能够适应更高的封装功率控制设置(例如，PL4)。PL4)。PL4)。
【技术实现步骤摘要】
快速动态电容、频率、和/或电压节流装置和方法
[0001]本公开涉及快速动态电容、频率、和/或电压节流装置和方法。
技术介绍
[0002]来自电池的最大电流输出限制了处理器的最大高频操作。例如，对于多核处理器，加速(turbo)模式频率受最大高频的限制。当从电池传输到处理器(或包括处理器的系统)的电压电平或电流低于阈值时，处理器或与操作系统协同的系统可以决定进入低功率模式，使得处理器或系统可以继续操作，但性能水平会降低。然而，这种向低功率模式的转换需要时间。例如，处理器可能需要300μS或更多时间来将操作频率降低到最小频率。因此，延迟可能会对用户体验产生负面影响。此外，进入低功率模式的响应时间可以确定平台的(一个或多个)电源轨(power supply rail)上的(一个或多个)去耦电容器的尺寸。当电池无法再提供所需功率时，该(一个或多个)去耦电容器维持该(一个或多个)电源轨上的电压。进入低功率模式的较高响应时间意味着(一个或多个)去耦电容器的尺寸应较大，以维持电压并允许进入低功率模式的系统时间。(一个或多个)大型去耦电容器可能会增加系统的物料清单(BoM)。
技术实现思路
[0003]根据本公开的一个方面，提供了一种能够节流的处理器，所述处理器包括：引脚，用于接收关于电池电荷相对于阈值的指示；一个或多个处理器核；以及功率控制单元，用于处理来自所述引脚的指示，并确定是否要快速节流所述一个或多个处理器核，其中，为了快速节流所述一个或多个处理器核，所述功率控制单元将绕过常规动态电压和频率缩放流并直接节流所述一个或多个处理器核。
[0004]根据本公开的另一方面，提供了一种能够节流的装置，包括：引脚，用于接收关于电池电荷相对于阈值的指示；一个或多个处理器核；以及功率控制单元，用于处理来自所述引脚的指示，并确定是否要快速节流所述一个或多个处理器核，其中，如果所述一个或多个处理器核中的任一者处于C6功率状态，则所述功率控制单元将延迟所述快速节流。
[0005]根据本公开的又一方面，提供了一种系统，包括：存储器；处理器，耦合到所述存储器；电池，用于为所述处理器供电；以及燃油表(fuel gauge)，用于参照阈值来监测所述电池的电荷水平，其中，所述燃油表的输出被提供给所述处理器的引脚，其中，所述处理器包括：一个或多个处理器核；以及功率控制单元，用于处理来自所述引脚的指示，并基于所述引脚的逻辑电平确定是否快速节流所述一个或多个处理器核，其中，为了快速节流所述一个或多个处理器核，所述功率控制单元将绕过常规动态电压和频率缩放流并直接节流所述一个或多个处理器核。
附图说明
[0006]从下面给出的详细描述和本公开的各种实施例的附图将更全面地理解本公开的
实施例，然而，这些附图不应被视为将本公开局限于特定实施例，而是仅用于说明和理解。
[0007]图1A示出了根据一些实施例的通过动态电容、频率和/或电压节流用于快速低功率模式的装置。
[0008]图1B示出了根据一些实施例的通过动态电容、频率和/或电压节流用于快速低功率模式的具有下降检测器(droop detector)的装置。
[0009]图2A示出了根据一些实施例的用于启用快速低功率模式的控制寄存器。
[0010]图2B示出了根据一些实施例的节流状态的查找表。
[0011]图3示出了根据一些实施例的用于快速低功率模式的流程图。
[0012]图4示出了根据一些实施例的用于快速低功率模式的平台级流程图。
[0013]图5示出了根据各种实施例的具有通过动态电容、频率和/或电压节流用于快速低功率模式的装置的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)。
具体实施方式
[0014]各种实施例描述用于快速动态电容、频率和/或电压节流的装置和方法。在一些实施例中，处理器或片上系统(SoC)的专用引脚用于指示电池的功率水平(例如，电荷、电压和/或电流)是否低于阈值。阈值可以预先确定或可编程。电池用于为处理器和/或SoC供电。在确定电池的功率水平低于阈值时，处理器绕过进入低性能或功率模式的常规处理，并直接节流处理器的电压和/或操作频率。这允许处理器在低电池功率下继续操作。根据专用引脚上电压的逻辑电平从活动状态到低性能或功率模式的快速转换(例如，约10μS)降低了去耦电容器设计要求，并且使处理器能够适应更高的封装功率(package power)控制设置(例如，PL4)。封装功率控制设置的其他示例包括PL1、PL2、PL4和Tau。在一些实施例中，提供寄存器以启用或禁用用于快速节流电压和/或操作频率的特征。
[0015]这里，功率限制1(PL1)是指平均功率的阈值，该阈值不应超过散热解决方案(thermal solution)冷却限制。PL1通常设置为等于TDP功率。不应将PL1设置为高于散热解决方案冷却限制。
[0016]这里，功率限制2(PL2)是指这样的功率阈值，如果超过该阈值，则PL2快速功率限制算法将尝试限制在PL2以上的峰值。
[0017]这里，功率限制3(PL3)是指这样的功率阈值，如果超过该阈值，则PL3快速功率限制算法将尝试通过反作用限制频率来限制PL3以上峰值的占空比。
[0018]这里，功率限制4(PL4)是指不会超过的功率限制。PL4功率限制算法将预先限制频率，以防止PL4以上的峰值。
[0019]这里，加速时间参数(Turbo Time Parameter，Tau)是指用于PL1指数加权移动平均(EWMA)功率计算的平均常数。
[0020]各种实施例有许多技术效果。例如，各种实施例提供了对平台电源事件(例如，电池电平降至阈值以下)的快速或迅速响应的机制。响应的形式是节流处理器的电压和/或操作频率。该机制允许降低用于处理器或SoC的最小电流规格(Icc Min)。例如，与原始的Icc Min相比，Icc Min可以减少一半。该机制还允许适应更高的封装控制设置，诸如PL3和PL4，这些设置通常被禁用。导致节流处理器的电压和/或操作频率的快速响应允许减小去耦电容器的尺寸，因此降低了平台的成本。其他技术效果将从各种实施例和附图中显而易见。
[0021]在下面的描述中，讨论许多细节以提供对本公开的实施例的更彻底的说明。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他实例中，为了避免混淆本公开的实施例，以框图形式而不是详细地示出公知结构和设备。
[0022]注意，在实施例的相应附图中，信号用线表示。一些线可能更粗，以指示更多的组成信号路径，和/或在一个或多个末端具有箭头，以指示主要信息流方向。此类指示并非旨在限制。相反，线结合一个或多个示例性实施例使用以便于更容易地理解电路或逻辑单元。任何表示的信号(如设计需求或偏好所指示的)实际上可以包括一个或多个可以沿任一方向传播的信号，并且可以利用任何适当类型的信号方案来实现。
[0023]在本说明书和权利要求中，术语“连接”是指没有任何中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能够节流的处理器，所述处理器包括：引脚，用于接收关于电池电荷相对于阈值的指示；一个或多个处理器核；以及功率控制单元，用于处理来自所述引脚的指示，并确定是否要快速节流所述一个或多个处理器核，其中，为了快速节流所述一个或多个处理器核，所述功率控制单元将绕过常规动态电压和频率缩放流并直接节流所述一个或多个处理器核。2.如权利要求1所述的处理器，包括寄存器，用于设置比特以启用或禁用所述快速节流。3.如权利要求2所述的处理器，其中，所述寄存器包括一个或多个节流级别字段。4.如权利要求3所述的处理器，包括用于存储所述节流级别的查找表。5.如权利要求2所述的处理器，其中，所述寄存器的所述比特被设置为复位。6.如权利要求1所述的处理器，其中，所述阈值是可编程的。7.如权利要求1所述的处理器，其中，快速节流所述一个或多个处理器核包括降低所述一个或多个处理器核的频率、电压和/或电容。8.如权利要求1至7中任一项所述的处理器，其中，如果所述处理器处于C6功率状态，则所述功率控制单元将延迟所述快速节流。9.一种能够节流的装置，包括：引脚，用于接收关于电池电荷相对于阈值的指示；一个或多个处理器核；以及功率控制单元，用于处理来自所述引脚的指示，并确定是否要快速节流所述一个或多个处理器核，其中，如果所述一个或多个处理器核中的任一者处于C6功率状态，则所述功率控制单元将延迟所述快速节流。10.如权利要求9所述的装置，其中，为了快速节流所述一个或多个处理器核，所述功率控制单元将绕过常规动态电压和频率缩放流并直接节流所述一...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：
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