【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请整体涉及电子设备(例如，具有片上系统(soc))的功率管理，具体地涉及用于监视和控制基于soc的电子设备的功率消耗和设备性能的方法、系统和非暂态计算机可读介质。
技术介绍
1、电子设备通常将片上系统(soc)与功率管理集成电路(pmic)、通信端口、外部存储器或存储装置以及其他外围功能模块集成在主逻辑板上。soc在单个封装中包括一个或多个微处理器或中央处理单元(cpu)核心、存储器、输入/输出端口以及辅助存储装置。pmic通常与soc相邻地设置在主逻辑板上并经由形成在主逻辑板上的导电线提供到soc的多个直流(dc)供电轨。pmic提供多个功率轨，该多个功率轨被配置为驱动soc的操作。针对每个功率轨以及soc的对应部分监视和控制功率特性(例如，功率消耗、电流和电压)。具有比当前实践更有效和灵活的功率管理机制将会是有益的。
技术实现思路
1、为了解决基于soc的电子设备的功率管理问题，将会高度期望提供除了多个处理器集群、集群存储器或高速缓存、pmic和系统存储器之外还具有多个分布式功率传感器和一个功率管理引擎的半导体器件或系统。所附权利要求书的范围内的系统、方法和设备的各种具体实施各自具有若干方面，这些方面中没有任何单一方面唯一地负责本文所述的属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，在考虑本公开之后并特别是在考虑标题为“具体实施方式”的部分之后，将理解如何使用各种具体实施的方面来向半导体器件提供被配置为从固件级和/或硬件级以期望控制率控制半导体器件的功率管理的动态功率管理分级
2、在本申请中，“功率”可广泛地指任何与功率相关特性。例如，功率样本包括温度、功率消耗、电流值或它们的组合，并且功率传感器包括温度、功率消耗和电流传感器中的任一者。功率分布可以是温度、功率消耗和电流分布中的任一者。功率控制操作被应用来控制温度、功率消耗或电流分布。
3、在一个方面，在具有多个域的处理器系统处实施一种功率管理方法。该方法包括在某一持续时间内从该多个域收集多个功率样本，其中每个功率样本包括与相应域相关联的温度、功率消耗和电流值中的至少一者。该方法还包括：组合该多个域的该多个功率样本的子集以生成系统温度分布，该系统温度分布包括多个系统温度值；以及确定该系统温度分布是否满足第一准则。该方法还包括根据确定该系统温度分布在第一时间处满足该第一准则，在预定义控制频率处，实时确定该系统温度分布的相应系统温度值是满足第二准则还是第三准则。该方法还包括根据确定该相应系统温度值满足第二准则，在固件级上确定该多个域的功率预算并根据该功率预算实现该多个域的操作。该方法还包括根据确定该相应系统温度值满足第三准则，选择域子集并在硬件级上将相应功率节流动作直接地应用于该域子集中的每个域。
4、在另一方面，在具有多个域的处理器系统处实施一种功率管理方法。该方法包括在某一持续时间内从该多个域收集多个功率样本，并且每个功率样本包括与相应域相关联的温度、功率消耗和电流值中的至少一者。该方法还包括：组合该多个域的该多个功率样本的子集以生成系统功率分布，该系统功率分布包括多个系统功率值；以及确定该系统功率分布是否满足第一准则。该方法还包括根据确定该系统功率分布在第一时间处满足该第一准则，在预定义控制频率处，实时确定该系统功率分布的相应系统功率值是满足第二准则还是第三准则。该方法还包括根据确定该相应系统功率值满足该第二准则，在固件级上确定该多个域的功率预算并根据该功率预算实现该多个域的操作。该方法还包括根据确定该相应系统功率值满足该第三准则，选择域子集并在硬件级上将相应功率节流动作应用于该域子集中的每个域。
5、在又一方面，一种电子系统包括一个或多个处理器集群、第一存储器(例如，图2中的高速缓存208)、功率管理集成电路(pmic)以及第二存储器(例如，图2中的存储器104)。多个功率传感器分布在该电子系统上并被配置为收集或预处理来自多个功率域的多个功率样本。每个功率样本包括与相应功率域相关联的温度、功率消耗和电流值中的至少一者。功率管理引擎耦合到该多个功率传感器并被配置为从该多个功率域接收该多个功率样本并基于对应功率传感器的位置来处理该功率样本以生成一个或多个功率分布和多个功率节流阈值。该功率管理引擎被配置为通过在固件级上确定多个功率域的功率预算并根据该功率预算实现该多个功率域的操作来基于该一个或多个功率分布来实施具有第一速率的全局功率控制操作。该功率管理引擎还被配置为基于该一个或多个功率分布，在硬件级上使该多个功率域能够基于该多个功率节流阈值来实施多个本地功率控制操作。该本地功率控制操作具有大于该第一速率的第二速率。
6、提及这些例示性实施方案和具体实施不在于限制或定义本公开的范围，而是提供用于有助于理解本公开的示例。具体实施方式中讨论了附加实施方案，并且在那里提供了进一步描述。根据本说明书中的描述和附图，其他具体实施和优点可对本领域技术人员显而易见。
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1.一种电子系统，包括：
2.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
3.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
4.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述一个或多个处理器集群和所述第一存储器集成在片上系统(SoC)上，并且所述SoC与所述PMIC集成在集成半导体器件中。
5.根据权利要求4所述的电子系统，其中所述集成半导体器件、所述第二存储器和所述功率管理引擎组装在主电路板上。
6.根据权利要求5所述的电子系统，其中所述主电路还包括以下项中的一者或多者：系统控制、可管理性和调试(CMD)部件、安全处理器和输入/输出(IO)控制器。
7.根据权利要求1所述的电子系统，其中由一个或多个功率轨驱动每个域，所述功率管理引擎被配置为，对于每个功率轨：
8.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
9.根据权利要求1所述的电子系统，其中每个节流动作与对应于所述相应域的功率值子集的节流阈值相关联，所述功率管理引擎被配置为根据预定义功率管理策略，确定与所述相应域的所述相应节流动作相关联的所述节流阈值，由此允
10.根据权利要求1所述的电子系统，在所述固件级上确定所述多个功率域的所述功率预算还包括：
11.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
12.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
13.根据权利要求1所述的电子系统，其中基于所述一个或多个功率分布，所述功率管理引擎被配置为实现所述全局功率控制操作和所述本地功率控制操作来满足对功率控制率的要求。
14.一种由电子系统的功率管理引擎实施的方法，所述电子系统具有一个或多个处理器集群和第一存储器、功率管理集成电路(PMIC)、耦合到所述一个或多个处理集群的第二存储器、分布在所述电子系统上的多个功率传感器以及耦合到所述多个功率传感器的所述功率管理引擎，其中所述功率传感器被配置为从所述电子系统的多个功率域收集多个功率样本，每个功率样本包括与相应功率域相关联的温度、功率消耗和电流值中的至少一者，所述方法包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
16.根据权利要求14所述的方法，其中：
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个处理器集群和所述第一存储器集成在片上系统(SoC)上，并且所述SoC与所述PMIC集成在集成半导体器件中。
18.根据权利要求14所述的方法，其中由一个或多个功率轨驱动每个域，所述方法还包括，对于每个功率轨：
19.一种电子系统的非暂态计算机可读存储介质，所述电子系统具有一个或多个处理器集群和第一存储器、功率管理集成电路(PMIC)、耦合到所述一个或多个处理集群的第二存储器、分布在所述电子系统上的多个功率传感器以及耦合到所述多个功率传感器的功率管理引擎，其中所述功率传感器被配置为从所述电子系统的多个功率域收集多个功率样本，每个功率样本包括与相应功率域相关联的温度、功率消耗和电流值中的至少一者，所述非暂态计算机可读存储介质具有存储在其上的指令，所述指令当由所述功率管理引擎执行时使所述功率管理引擎执行：
20.一种用于管理在电子系统处的功率的装置，所述电子系统具有一个或多个处理器集群和第一存储器、功率管理集成电路(PMIC)、耦合到所述一个或多个处理集群的第二存储器、分布在所述电子系统上的多个功率传感器以及功率管理引擎，其中所述功率传感器被配置为从所述电子系统的多个功率域收集多个功率样本，每个功率样本包括与相应功率域相关联的温度、功率消耗和电流值中的至少一者，并且所述功率管理引擎耦合到所述多个功率传感器，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电子系统，包括：
2.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
3.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
4.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述一个或多个处理器集群和所述第一存储器集成在片上系统(soc)上，并且所述soc与所述pmic集成在集成半导体器件中。
5.根据权利要求4所述的电子系统，其中所述集成半导体器件、所述第二存储器和所述功率管理引擎组装在主电路板上。
6.根据权利要求5所述的电子系统，其中所述主电路还包括以下项中的一者或多者：系统控制、可管理性和调试(cmd)部件、安全处理器和输入/输出(io)控制器。
7.根据权利要求1所述的电子系统，其中由一个或多个功率轨驱动每个域，所述功率管理引擎被配置为，对于每个功率轨：
8.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
9.根据权利要求1所述的电子系统，其中每个节流动作与对应于所述相应域的功率值子集的节流阈值相关联，所述功率管理引擎被配置为根据预定义功率管理策略，确定与所述相应域的所述相应节流动作相关联的所述节流阈值，由此允许所述相应域根据确定所述相应域的所述功率值子集超过所述节流阈值来实施所述相应节流动作。
10.根据权利要求1所述的电子系统，在所述固件级上确定所述多个功率域的所述功率预算还包括：
11.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
12.根据权利要求1所述的电子系统，其中：
13.根据权利要求1所述的电子系统，其中基于所述一个或多个功率分布，所述功率管理引擎被配置为实现所述全局功率控制操作和所述本地功率控制操作来满足对功率控制率的要求。
14.一种由电子系统的功率管理引擎实施的方法，所述电子系统具有一个或多个处理器集群和第一存储器、功率管理集成电路(pmic)、耦合到...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·纳韦，A·米什拉，M·古拉蒂，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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