用于高效实时平台功率管理架构的装置制造方法及图纸

在一些实施例中，本发明专利技术提供了一种用于计算平台的更高效的实时平台功率管理架构。可以使用集成稳压器来提供更为直接的功率管理架构，并且在一些实施例中也使用直接功率管理接口（DPMI）来提供更为直接的功率管理架构。诸如硅内稳压器（ISVR）的集成稳压器可以被用来实现更快、响应度更高的功率状态转换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及对计算系统的供电，尤其涉及高效的平台电力系统、方法和架构。
技术介绍
诸如ACPI (高级配置电源接口)的现有的基于操作系统(OS)的功率管理方案是以 OS为中心的。当从OS功率管理软件构架发起时，平台和设备的功率状态转换典型地必须向下穿过OS核心栈、设备驱动器、平台固件并最终到达平台的功率管理单元(通常为控制器) 以执行功率状态变化。当由设备发起时，反向的动作也很慢，典型地必须在相反方向上穿过相同的路径并且随后必须等待来自OS的授权(等等)。这样的架构在功率使用方面隐含有许多低效和浪费。这可以被一些使用常规稳压器解决方案的技术所容忍，所述常规稳压器解决方案可能具有相对慢的功率状态变化响应时间并且难以与例如GPS、蓝牙和USB设备的其它设备集成。因此，期望用于在具有计算能力的平台中进行功率管理的新方法。附图说明在附图的各个图中通过举例而并非通过限制对本专利技术的实施例进行了图示，在附图中相似的附图标记指代类似的部件。图IA是依据一些实施例的结合有直接PMI (DPMI)功率管理能力的通用架构的示图。图IB是依据一些实施例的用于实现图IA所示的基于DPMI的功率管理架构的一般平台的框图。图2是依据一些实施例的更为详细地示出图IA的功率管理架构的示图。图3是依据一些实施例的具有DPMI架构的SoC平台的框图。图4示出了依据附加实施例的OS PM-DPMI架构。图5是示出依据一些实施例的集成稳压器的示图。图6是依据一些实施例的用于向关联的设备提供稳压电源的多单元 (multi-cell) IVR 的示图。图7示出了依据一些实施例的平台封装的截面图。图8是依据一些实施例的用于确定可允许的活跃单元范围的例程。图9示出了依据一些实施例的用于基于可允许的活跃单元范围确定应当活跃的单元的数量的例程。图10示出了依据一些实施例的用于确定活跃单元中有多少开关引线应当活跃的例程。4图11是示出依据一些实施例PMU可以如何确定适当的IVR功率状态动作的例程。具体实施例方式在一些实施例中，本专利技术提供了一种用于计算平台的更高效的实时平台功率管理架构。可以使用集成稳压器提供更为直接的功率管理架构，并且在一些实施例中也使用直接功率管理接口(DPMI)来提供更为直接的功率管理架构。以下所讨论的诸如硅内 (in-silicon)稳压器(ISVR)的集成稳压器可以被用来实现更快、响应度更高的功率状态转换。此外，可以采用新的更为直接的功率管理架构(DPMI)来更高效地管理用于平台的稳压器和/或ISVR0在一些实施例中，DPMI可以在设备和功率管理单元(PMU)之间直接(即，比利用传统的基于OS的方法更为直接)提供允许活动状态通信和功率状态变化请求的硬件协议，而不是必须经过常规的基于OS的功率管理链。这种机制使得能够进行适用于诸如ISVR的快速且集成的VR的实时功率状态控制。与现有的基于操作系统的功率管理方法不同，具有DPMI的平台能够更高效地绕过操作系统以在适当的时候(例如，响应于功率状态变化或来自设备的其当前或即将较不活跃或不活跃的通知)更快地降低功率。在使用IVR时，可以例如以微秒和甚至纳秒的级别实现快速的功率状态转换，并且IVR可以被集成到平台中，包括集成到具有其它功能模块的芯片上系统(SoC)中，以实现更为严格且更为精细的功率输送控制。例如，利用DPMI，IVR 可以被集成到功能设备中以便以几乎实时的方式快速进入或离开低功率、休眠或深度休眠模式从而实现史无前例的功率使用效率。这例如对于诸如上网本、智能电话和移动互联网设备平台的移动装置可能是有益的。在一些实施例中，在允许IVR的平台的硬件层中提供了直接功率管理接口(简称为DPMI或直接PMI)架构。由于系统的功率管理单元(PMU)与IVR集成，所以直接PMI可以使得设备能够直接向PMU传输功率状态转换需求(例如，绕过OS)，并且PMU能够接着执行功率状态变化而并不涉及OS及其功率管理构架，由此加快了功率管理并且也节约了功率，所节约的功率可以其它方式被执行的OS所使用。许多(如果不是大多数)功率管理活动实质上能够对OS变为透明，由此提供更加以硬件为中心的功率管理架构。功率状态变化的响应时间能够有所改善，并且典型地，平台将需要较少的CPU资源来进行功率管理活动。因此， 整体的平台功率使用效率能够有所改善。图IA是结合有直接PMI (DPMI)功率管理能力的通用架构的示图。所描绘的平台部分包括OS功率管理构架102、功率管理单元104 (连同P代码105)、直接功率管理接口 (DPMI)逻辑106、稳压器108以及设备1XX，它们全部如所示那样耦合在一起。设备IXX由 VR 108进行供电，所述VR 108又由OS PM构架102、PMU 104和DPMI逻辑106所控制。这些设备被称作“1XX”是因为它们指代平台中或者甚至平台之外的各种不同设备或模块，其中一些在图IB中进行图示。在操作中，PMU (借助于DPMI逻辑106)和OS PM构架一起工作以实现针对整个平台的功率管理。OS构架可以与现有的OS PM构架类似但是在OS核心的顶端具有特定于 DPMI的添加。在一些实施例中，用户能够选择启用或停用基于DPMI的功率管理功能。这可以为新的实现DPMI的平台提供应用软件的向后兼容性。如这里所教导的，PMU和DPMI的好处在于其能够在OS功率管理102机制的构架内进行工作或者与该构架独立地进行工作。因此，例如在该构架内进行工作，OS可以实现诸如ACPI等常规功率状态机制，并且与此同时，PMU和DPMI逻辑可以进行工作以在许多情况下在较低的级别上管理功率(更高的粒度、更快的响应)而无需通过OS构架。OS可以处于给定的功率状态(例如，G状态或s状态)并且PMU 104/DPMI 106可以相应地为设备管理功率。例如，根据给定的OS/系统状态，PMU/DPMI可以更慢、更快和/或不同地改变设备的功率状态，例如指示某物保持打开或关闭或者处于降低功率的模式较长或较短的时间。PMU通过其对来自稳压器108的实际供电电平进行的控制来实现功率改变。PMU 可以基于当前功率状态以及实时的事件或条件变化来设置这些电平，该PMU可以从OS、从 DPMI或者从平台传感器或其它信息源被通知所述实时的事件或条件变化。PMU 104可以利用任意适当的电路或电路模块来实现，任意适当的电路或电路模块包括但并不限于微控制器。(通常经由可调节的供电电压电平所控制的)VR所提供的功率数量由各种因素所规定， 而不仅仅是系统/平台/设备的功率状态、设备的特定活动(或无活动)、设备预期即将出现的活动以及与功率管理效率相关的其它因素。用于处理这些和其它因素以控制VR所要提供的功率数量的策略可以通过在PMU和DPMI逻辑106中执行的可执行软件或固件(被称作 “P代码” 105)的组合来实现。稳压器108可以利用适当稳压器的任意适当组合来实现。典型地，使用buck型DC 至DC转换器，但是它们可以与其它类型的调节器组合使用。预计若干(如果不是许多)VR 可以被用来向平台的单独的设备提供可控变化的电源。所述调节器可以为不同大小并且可以将多于一个的调节器一起使用以定义用于为给定设备供电的VR域。在一些实施例中，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P邹，J迪贝内二世，F瑟努斯，
申请(专利权)人：P邹，J迪贝内二世，F瑟努斯，
类型：发明
国别省市：