主动电源管理制造技术

一种控制在多个主动周期中执行软件的处理器的时钟频率的方法，该方法包括对于每个周期：向电源管理应用程序供给至少一个参数，该参数为具有高频和低频操作间隔的周期定义执行配置文件；基于所述配置文件，电源管理应用程序确定用于高频和低频操作间隔的被准许的时钟频率；处理器在周期的起始处向电源管理应用程序供给对该周期的操作循环要求；基于操作循环要求，电源管理应用程序为每个周期确定低频间隔的长度；并且基于由电源管理应用程序所确定的被准许的时钟频率，在每个间隔中控制时钟频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在主动电源管理方案中控制处理器时钟频率的方法和系统。本专利技术属于主动电源管理(active power management, APM)的领域，其意指对处理器时钟频率和核心供给电压(Vdd)的短期控制来最小化主动模式下的功率消耗。主动电源管理通常是一种快速电源管理组件，其中每几百微秒就可能需要修改时钟频率和电压。 决定是基于短期应用需要。
技术介绍
存在很多种主动电源管理方案。许多这种被用于找到最优Vdd/时钟频率匹配的方案假定两参数均能够以连续的方式进行改变。这种电源模型不适用于其中供给电压和/ 或时钟频率具有已定义细度(granularity)的架构。
技术实现思路
本专利技术的的目标是提供一种用于控制处理器时钟频率的方法和系统，其能够缓解所存在的其中时钟频率仅能够随细度进行改变的限制。根据本专利技术的一方面，提供一种控制处理器时钟频率的方法，该处理器在多主动周期中执行软件，该方法包括对于每个周期向电源管理应用程序供给至少一个参数，该参数为具有高频和低频操作间隔(interval)的周期定义执行配置文件(profile)；基于所述配置文件，电源管理应用程序确定用于高频和低频操作间隔的被准许的时钟频率；处理器在周期的起始处向电源管理应用程序供给对该周期的操作循环要求；基于操作循环要求， 电源管理应用程序为每个周期确定低频间隔的长度；以及基于由电源管理应用程序所确定的被准许的时钟频率，在每个间隔中对时钟频率进行控制。本专利技术的另一方面提供了一种电源管理系统，该电源管理系统包括适于在多个主动周期中执行软件的处理器；电源管理应用程序，操作用于接收为具有高频和低频操作间隔的每个周期定义执行配置文件的参数并且为所述间隔确定高频和低频时钟速率；以及用于以由所述电源管理应用程序所确定的频率向所述处理器供给时钟信号的装置，其中所述处理器操作用于在周期的起始处向所述电源管理应用程序供给对该周期的操作循环要求，并且其中所述电源管理应用程序操作用于基于所述参数和操作循环要求而为每个周期确定低频间隔的长度。本文所描述的本专利技术的实施例特别适合于其中时钟频率选择由它的细度所限制的架构，特别是在其中时钟由除以除数的高频锁相环(PLL)输出所产生的架构中。在那种情况下，从电源管理应用程序向时钟装置输出该除数。在本专利技术的优选实施例中，电源管理应用程序还确定用于高频和低频操作间隔的供给电压。在特别优选的实施例中，在分别用于高频和低频操作间隔的第一和第二预定供给电压之间作出选择。本专利技术的实施例特别适合于正在运行无线调制解调器应用程序以实现软调制解4调器的处理器。调制解调器应用程序的MIPS (百万指令每秒)特性不是平坦的(所需要的平均MIPS比在一些密集活动必须快速完成时所需要的最大MIPS低)。如果处理器的时钟频率(并且因此供给电压)在应用程序执行期间不改变，则能够存在长期不活动。因为与更快速地但在较高的时钟频率下做同样的工作并且然后进入空闲相比，在较低的时钟频率下做同样的工作是更加电源高效的，所以本文所描述的电源管理应用程序目标在于最小化不活动周期。本文所描述的本专利技术的实施例包括其中存在两个处理器的架构，其中一个处理器利用诸如无线调制解调器应用程序之类的规则执行模式来执行实时编码，而另一个处理器类似于更通用的处理器。本专利技术特别适合于当信息在无线通信系统中传输并且需要基于时隙进行处理时在无线调制解调器中的基于时隙的活动。这样的系统包括GSM或者UMTS系统。在这种情况下，周期能够与时隙对准。本专利技术所描述的实施例提供如下优势自动电源管理(APM)切换的速度能够非常快速，小于毫秒。在以下实施例中，时钟频率经受两级控制输入以改变频率。每个“模式”都具有APM (执行)配置文件(相对于仅单个频率)，该APM配置文件在APM周期内定义了标称高/低速度分裂(split)这提供了初始的MIPS调谐。该标称高/低分裂然后基于逐个时隙进行改变以提供非常精细的、动态的MIPS控制。并行但关联的(connected)电压改变——即除了频率改变之外，但部分地响应于频率改变——给出与电压跟踪软件(voltage tracking software，AVS)的紧密交互以为 APM周期的高低两部分提供可靠的电压设置。附图说明为了更好地理解本专利技术并示出如何可以实现本专利技术，现在将通过示例方式参考附图，其中图1是使用主动电源管理的处理器架构的示意框图；图2是用于处理器中的主动电源管理的步骤序列的示意流程图；以及图3是处理器的示例性示意执行配置文件。具体实施例方式参考图1，示出了使用主动电源管理的处理器架构的示意框图。为了清晰起见，图 1中的某些元件以由功能表示的框图呈现为单独的框。将容易明白的是，在该架构中这些元件实际上可以是在一个或多个处理器上运行的软件应用程序。主动电源管理应用程序(APM) 10运行在第一处理器DXPO 12上。APM 10被配置为以MIPS的形式从处理器DXPO 12中接收操作循环信息。APM 10也被配置为接收定义执行配置文件的参数。在本专利技术的特别实施例中，执行配置文件数据通过在处理器DXPO 12上运行的应用程序而被供给到APM 10。进一步处理器DXPl 14也被示出。处理器DXPl 14没有执行配置文件——它被假定为作为通用处理器进行操作，并5且能够按需请求所需要的操作频率(在本文中是指MHz)。然而，处理器DXPO 12处理“周期性”性质的实时应用程序。在以下中讨论它的时钟需求。来自APM 10的时钟频率控制输出15控制处理器时钟(CLK) 16。时钟16以由APM 10控制的频率产生用于处理器DXPO 12和处理器DXPl 14的时钟信号。来自APM 10的电压控制输出17控制AVS (自动电压供给)功能18内的功能20，该功能20从第一和第二预设电平Vddl、Vdd2中选择供给电压。所选择的设置，Vddl或者Vdd2，设置处理器DXPO 12 和DXPl 14的供给电压。除了用于在个别设置之间进行选择的选择(快速路径)功能20之外，AVS 18具有功能22 (全路径功能)，该功能22设置Vddl和Vdd2的电平例如以跟踪温度。在操作中执行配置文件数据被供给到APM 10。所述执行配置文件数据可以由处理器DXPO 12供给到APM 10。执行配置文件定义了处理器DXPO 12的时钟频率(MHz)需要在整个配置文件时间跨度上如何改变。处理器DXPO 12的行为被假定为周期性的。在本上下文中周期是如下时间在该时间期间需要紧张的处理活动，接着是平静。示例是在无线通信系统中的数据的 UMTS时隙，UMTS时隙为666微秒长。该周期被假定为“短的”，这意味着因为改变时延和APM 开销而不可能在周期内多次改变供给电压Vdd 18。执行配置文件是模式特定的。因此对于例如UMTS和GSM模式可能存在单独的配置文件。APM 10的软件允许在无线调制解调器模式改变(例如UMTS/GSM，而且UMTS语音 /UMTS高速数据)时改变主动配置文件。根据所描述的实施例，执行配置文件仅由两部分组成高速(高频)和低速(低频)间隔。认识到APM 10的需要可能不容易按照这种简单模型进行表达，因此允许附加的灵活性该应用程序可能要求在每个配置文件周期内本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种控制在多个主动周期中执行软件的处理器的时钟频率的方法，该方法包括对于每个周期：向电源管理应用程序供给至少一个参数，该参数为具有高频和低频操作间隔的周期定义执行配置文件；基于所述配置文件，电源管理应用程序确定用于高频和低频操作间隔的被准许的时钟频率；处理器在周期的起始处向电源管理应用程序供给对该周期的操作循环要求；基于操作循环要求，电源管理应用程序为每个周期确定低频间隔的长度；以及基于由电源管理应用程序所确定的被准许的时钟频率，在每个间隔中控制时钟频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡明，
申请(专利权)人：艾色拉公司，
类型：发明
国别省市：US