互连带宽节流器制造技术

本发明专利技术公开互连带宽节流器。互连带宽节流器基于预定的节流窗内是否达到事务的最大数目来关闭互连。事务的最大数目和节流窗都是可调节的。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及中央处理单元中的互连通信量，更特别地涉及用于控制互连通 信量的机制。
技术介绍
中央处理单元(CPU)和系统的其它电路之间的互连通信量倾向于突发地 发生。虽然互连通信量短时间内被完全利用(如达到或者接近100%)是常见 的，但是互连通信量长时间保持高度利用率比较罕见。当CPU未被高度利用 时，可能有机会抑制或者关闭CPU。附图说明通过参考以下详细描述并结合附图，能更容易认识到并更好地理解本专利技术 的上述各个方面以及很多伴随的优点，除非特别说明，否则其中同样的附图标 记在所有各个图中指的是同样的部件。图1是根据一些实施例的在中央处理单元内部实现的互连带宽节流器(throttler)的框图2是根据一些实施例的在中央处理单元外部实现的互连带宽节流器的框图3是根据一些实施例的通过抑制一个或多个执行单元的执行实现降低 互连带宽的互连带宽节流器的框图4示出根据一些实施例的图1、 2或者3中的互连带宽节流器的操作的 流程图5是根据一些实施例示出不进行节流情况下的典型的互连通信的曲线 图；以及图6是根据一些实施例示出包括长时间的高互连带宽的非典型互连通信的曲线图。具体实施例方式根据在这里描述的实施例，公开了一种互连带宽节流器。互连带宽节流器 根据预定的节流窗内是否发生最大数目的事务来关闭互连。事务的最大数 目和节流窗两者都是可调节的。图1是根据一些实施例的实现为中央处理单元(CPU) 50A的一部分的互 连带宽节流器100A的框图。图2是根据一些实施例的在中央处理单元(CPU) 50B的外部实现的互连带宽节流器100B的框图。图3是根据一些实施例的可 对中央处理单元(CPU) 50C内的执行引擎20操作的互连带宽节流器100C的 框图。上述实现中的任一个在这里进一步被称为CPU 50的互连带宽节流器100。 互连带宽节流器100限定互连40上的最大通信量的上限。互连40将CPU 50 连接至系统的其它部件。相应地，互连40可以是总线，诸如前端总线，数据 总线，地址总线等等。互连带宽节流器100通过启用或者禁用它的互连40选 择性地允许对CPU 50的访问，或者通过抑制一个或多个执行单元的处理速率 间接地减少与CPU 50的互连活动。互连带宽节流器100使用两个参数工作，即节流窗参数22和最大事务参 数24，用于决定何时产生至互连40的命令26，在图1和2中示为"互连未就 绪"。命令26可以是执行中止信号(如图3中所示)、事务或者命令。例如， 在互连40是总线的情况下，命令可以是"总线未就绪"信号。节流窗参数22 指示与一些指标相关的时间间隔，诸如总线时钟的数量。最大事务参数24指 示来自互连40上任何代理的节流窗内所允许的事务的数目。在图3中，互连带宽节流器100C并不是向互连40而是向连接到互连的 一个或多个执行引擎20发送执行中止信号28。当执行中止信号28被发送至执 行引擎20时，处理的速率可以降低或者中止，从而达到降低互连利用率的间 接效果。图4是示出根据一些实施例的由互连带宽节流器100所执行的操作的流程 图。在新节流窗开始时(框102) ， CPU50的互连40正常工作直到达到节流窗的事务的最大数目(框104)，该数目由最大事务参数24指示。本质上，互 连带宽节流器100在节流窗期间对至互连40的事务计数。当未达到事务的最大数目时(框104的"否"分支)，事务继续被"计数" 直到到达当前节流窗的末尾(框112)。 一旦当前节流窗结束，新的节流窗开 始(框102)，并且开始新的事务计数。一旦达到事务的最大数目，互连带宽节流器100发送或断言命令或信号 26 (如"互连未就绪")到互连40 (框106)。 一旦命令或信号26已经被发 送，互连40即对事务不可用。在互连带宽节流器100控制执行引擎(图3)的 情形中，执行中止信号30被发送到一个或多个引擎，使得处理速率放慢或者 中止并且降低互连利用率。接着，互连带宽节流器100检査是否达到节流窗的末尾(框108)，这由 节流窗参数22指示。 一旦达到节流窗参数22中所指定的时间间隔，"总线未 就绪"信号26被从互连40禁用或者取消断言(框IIO)，并且新的节流窗开 始(框102)。由此这一过程对新的节流窗重复。互连带宽节流器IOO可以位于CPU 50的内部(图l)或者外部(图2或 3)。节流窗22和最大事务24参数在CPU50和节流器100安装到芯片后，使 节流窗的大小能够被调整。这种调整合乎解决性能，热的因素以及平均功率的 需要。在下面描述每一个特性。关于性能，互连通信量(CPU和使用互连40的系统其它电路之间的通信 量)倾向于突发地发生。虽然互连通信量在短时间被完全占用(如达到或者接 近100%)的情况是常见的，但是互连通信量长时间保持高利用率的情况比较 罕见。因此，在一些实施例中，在绝大多数工作量情况下，通过增加节流窗22 的长度(时间)可将互连带宽节流器100的负面性能影响减少至几可忽略的量。由于活动性，集成电路的温度需要花费很长时间来提高一通常需要几十 秒。因此，在超过最坏热扩散情况下，大的节流窗22损失很少。然而，平均功率(根据电流/电池寿命而非热能)可能反过来受大尺寸节 流窗22的影响。在一些实施例中，任何节流的量都对系统的平均功率有利。因此，在一些实施例中，互连带宽节流器IOO利用这些特性来降低平均功 率并且降低系统的最大热耗散，且对性能的影响最小。互连带宽节流器100还可以节省系统中的电池使用时间，降低冷却成本，并且/或者使得更小的波形因 数能使用。图5和6是示出根据一些实施例的使用互连带宽节流器100的互连的时间 与带宽关系的曲线图。在每个图中，描绘了四个节流窗。在图60 (图5)中， 在第一个、第三个和第四个节流窗期间有一些活动，在第二个节流窗内只有很 少的活动发生，因此没有一个节流窗有足够的事务活动来触发互连带宽节流器 100。在图70 (图6)中，与第二个节流窗相比，同样是在第一个、第三个和 第四个节流窗中有更多活动。然而，此时在第三个节流窗内有足够的事务使得 互连带宽节流器100节流总线(如发送"总线未就绪"信号至互连)。在节 流时段内，图70示出其中没有活动。在第四个节流窗开始时，事务活动重新 开始。尽管已经参照有限个实施例描述了本申请，但本领域技术人员应该意识到 由此引出的众多修改和变型。所附权利要求旨在覆盖落入本专利技术的真正精神和 范围之内的这些修改和变型。权利要求1.一种互连带宽节流器，包括选择性地发送到互连的命令；其中当在节流窗时间间隔内至所述互连的事务超过事务的最大数目时所述命令被断言至所述互连。2. 如权利要求1所述的互连带宽节流器，还包括-指定所述节流窗时间间隔的节流窗参数，其中测量所述互连上发送的 事务。3. 如权利要求2所述的互连带宽节流器，还包括指定所述时间间隔内至所述互连的事务的最大数目的最大事务参数。4. 如权利要求3所述的互连带宽节流器，其特征在于，所述命令在所述节流窗时间间隔结束时被从所述互连取消断言。5. 如权利要求l所述的互连带宽节流器，其特征在于，所述互连为前 端总线并且所述命令为总线未就绪信号。6. —种互连节流器，包括在附连到互连上的一个或多个设备内发送的执行中止信号、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互连带宽节流器，包括：　选择性地发送到互连的命令；　其中当在节流窗时间间隔内至所述互连的事务超过事务的最大数目时所述命令被断言至所述互连。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L哈金，R拉察科达，B库塔纳，R帕特尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]