便携式计算设备中的热负载管理的制作方法

便携式计算设备中的热负载管理的制作方法
【专利摘要】公开了利用便携式计算设备（“PCD”）中的温度传感器的方法和系统。这些传感器可被置于PCD内靠近已知热能产生组件，诸如中央处理单元（“CPU”）核、图形处理单元（“GPU”）核、功率管理集成电路（“PMIC”）、功率放大器等。可监视由这些传感器生成的信号并使用这些信号以触发在处理单元上运行的驱动器。这些驱动器可用于使与给定组件的热能产生（如由传感器测得的）相关联的处理负载重新分配。在一些实施例中，根据与预标识出的热负载场景相关联的参数来映射处理负载重新分配。在其它实施例中，根据由可考虑CPU和/或GPU性能规范以及所监视的传感器数据的热管理算法生成的热管理解决方案，该重新分配实时或近实时地发生。
【专利说明】便携式计算设备中的热负载管理
[0001]优先权和相关申请
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119(e)要求于2011年4月22日提交的题为“METHOD ANDSYSTEM FOR THERMAL LOAD MANAGEMENT IN A PORTABLE COMPUTING DEVICE (用于便携式计算设备中的热负载管理的方法和系统)”的美国临时专利申请S/N.61/478，175的优先权，该临时专利申请的全部内容通过援引纳入于此。
[0003]相关技术描述
[0004]便携式计算设备(P⑶)在个人和专业层面上日益成为人们的必需品。这些设备可包括蜂窝电话、便携式数字助理(PDA)、便携式游戏控制台、掌上型计算机、和其他便携式电子设备。
[0005]P⑶的一个独特方面是它们通常不具有有源冷却设备(如风扇)，这些冷却设备经常在较大的计算设备(诸如膝上型和台式计算机)中找到。取代使用风扇，PCD可依赖于电子封装的空间安排，从而两个或更多个有源产热组件不会彼此紧邻地放置。当两个或更多个产热组件在PCD中彼此适当间隔开时，从每个组件的操作所产生的热量就不会负面地影响另一个组件的操作。此外，当PCD中的产热组件在物理上与该设备内的其它组件隔离时，从该产热组件的操作所产生的热量就不会负面地影响其它周围的电子设备。许多PCD也可依赖于无源冷却设备(诸如热沉)以管理共同形成各个PCD的电子组件间的热能。
[0006]现实是ra)通常在尺寸上受限，因此ra)内用于诸组件的空间往往是非常珍贵的。由此，对工程师和设计者而言，通常在PCD内没有足够的空间以通过利用空间安排或无源冷却组件放置来缓解热降级或故障。
[0007]目前，当rcD逼近·临界温度时，操作系统被设计成通过简单关闭rcD内正在产生过度热能的大多数电子组件来冷却该PCD。尽管关闭电子器件可能是避免在PCD内产生过量热能的有效措施，然而此类激烈措施不可避免地会影响PCD的性能，并且在一些情况下甚至可能使P⑶在一段时间内在功能上失效。
[0008]相应地，本领域需要的是用于管理PCD中的热负载的方法和系统，该方法和系统将促进PCD内的组件的冷却，而不会过度影响其性能和功能。
[0009]公开概沭
[0010]公开了用于控制和/或管理便携式计算设备上的热能产生的方法和系统的各个实施例。由于温度读数可以与热能产生组件中的处理负载相关，因此一种此类方法涉及邻近便携式计算设备中的芯片的热能产生组件放置温度传感器并随后以第一速率监视由温度传感器生成的温度读数。基于检测到可指示该组件内的处理区域(诸如高功率密度子处理器区域)已经超过温度阈值的第一所监视温度读数，该方法将在该组件的第一处理区域上运行的处理负载的一部分重新分配至该组件的第二处理区域。有利地，因为处理工作负载已经跨给予其较低功率密度的较大处理区域扩展，所以重新分配处理负载部分用于降低单位时间上在该组件的任何单位面积中产生的能量的量。尽管用户体验可能因与较低功率密度的第二处理区域相关联的降低的服务质量(“QoS”)而变差，但可以避免高功率密度处理区域中集中的非常高的温度。[0011]示例性的方法还可包括当第二所监视温度读数指示该组件已被冷却时后续将处理负载从第二处理区域重新分配至第一处理区域的步骤。有利地，通过在指示该组件已被冷却后作出处理负载的第二次重新分配，无论此种负载代表最初从第一处理区域重新分配的处理负载还是排队进行初始分配的新处理负载，与便携式计算设备相关联的QoS可返回至优选水平。
[0012]示例性的实施例利用策略地放置在PCD内靠近已知热能产生组件(诸如，但不限于中央处理单元(“CPU”)核、图形处理单元(“GPU”)核、功率管理集成电路(“PMIC”)、功率放大器等)的温度传感器。可监视由诸传感器生成的温度信号并将其用于触发在处理单元上运行的驱动器以使与给定组件的过量热能产生相关的处理负载进行重新分配。在一些实施例中，根据与预标识出的热负载场景相关联的参数来映射处理负载重新分配。在其它实施例中，根据可考虑CPU和/或GPU性能规范以及实时温度传感器数据的热管理算法所生成的热管理解决方案，处理负载重新分配实时或近实时地发生。
[0013]附图简沭
[0014]在各附图中，除非另行指出，否则相似的附图标记贯穿各视图指示相似的部件。对于具有字母符号标号的附图标记(诸如，“ 102A”或“ 102B”)，该字母符号标记可区分同一附图中给出的两个相似部件或组件。在意图使一个附图标记涵盖所有附图中具有相同附图标记的所有部件时，可略去附图标记的字母符号标号。
[0015]图1是解说用于仿真便携式计算设备(“PCD”)中的热负载分布并生成用于使PCD能够控制热负载分布的数据的计算机系统的实施例的功能框图；
[0016]图2是解说用于生成图1的热负载引导表格以供由PCD用于控制热负载分布的方法的实施例的逻辑流程图；
[0017]图3是解说图1的热负载引导表格的实施例的数据图；
[0018]图4A是解说仿真工作负载下的热负载分布的示例性集成电路的空间安排的开销示意图；
[0019]图4B解说图4A的集成电路，其中根据图3的热负载引导表格中的热负载引导参数使热负载分布被分布至更接近热传感器的位置；
[0020]图5是解说用于控制图1的PCD中的热负载分布的方法的实施例的逻辑流程图；
[0021]图6是解说图1的P⑶的示例性实施例的功能框图；
[0022]图7A是解说用于图6中解说的芯片的硬件的示例性空间安排的功能框图；
[0023]图7B是解说图6的P⑶用于支持动态电压和频率调节(“DVFS”)算法的示例性软件架构的示意图；
[0024]图7C是列出用于两种DVFS算法的示例性频率值的第一表格；
[0025]图7D是列出用于两种DVFS算法的示例性频率和电压对的第二表格；
[0026]图8是解说可由图1的PCD中的热策略管理器来管理的各种热策略状态的示例性状态图；
[0027]图9是解说可由热策略管理器应用或指令的示例性热减轻技术的图示；
[0028]图10是解说温度对时间以及相应热策略状态的示例性图表的图示；
[0029]图1lA和IlB是解说用于管理一个或多个热策略的方法的逻辑流程图；
[0030]图12是解说用于应用处理负载重新分配热减轻技术的子方法或子例程的逻辑流程图；
[0031]图13A是四核式多核处理器和可用该多核处理器来空间地管理的不同工作负载的不意图；
[0032]图13B是四核式多核处理器和可用多核处理器通过处理负载重新分配算法来管理的热能耗散热点的示意图；以及
[0033]图14是解说用于图6中解说的芯片的硬件的示例性空间安排和图6中解说的芯片外部的示例性组件的功能框图。
[0034]详细描沭
[0035]措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为排他的、优于或胜过其他方面。
[0036]在本描述中，术语“应用”还可包括具有可执行内容的文件，诸如:对象代码、脚本、字节码、标记语言文件和补丁。此外，本文中引述的“应用”还可包括本质上不可执行的文件，诸如可能需要打开的文档或需要访问的其他数据文件。术语“内容”还可包括具有可执行内容的文件，诸如，目标代码、脚本、字节代码、标记语言文件、和补丁。此外，本文中引述的“内容”也可包括本质上不可执行的文件，诸如可能需要打开的文档或需要访问的其他数据文件。
[0037]如在本描述中所使用的，术语“组件”、“数据库”、“模块”、“系统”、“热能产生组件”、“处理组件”和类似术语旨在引述计算机相关实体，其是硬件、固件、硬件与软件的组合、软件、或是执行中的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为解说，在计算设备上运行的应用和该计算设备两者皆可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可局部化在一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。此外，这些组件可以从其上存储着各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。各组件可借助于本地和/或远程进程来通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自借助于该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件交互、和/或跨诸如因特网等网络与其它系统交互的一个组件的数据)。
[0038]在本描述中，术语“中央处理单元(“CPU”)”、“数字信号处理器(“DSP”)”、以及“芯
片”被可互换地使用。
[0039]在本说明书中，将理解，术语“热”和“热能”可与能够产生或耗散能以“温度”为单位来测量的能量的设备或组件相关联地使用。因此，还将理解，术语“温度”参照某标准值预想了任何可指示“热能”产生设备或组件的相对温暖、或缺少热的度量。例如，当两个组件处于“热”平衡时，这两个组件的“温度”是相同的。
[0040]在本说明书中，术语“工作负载”、“处理负载”和“处理工作负载”被互换地使用且一般被导向与给定实施例中的给定处理组件相关联的处理负担、或处理负担的百分比。除了以上定义的之外，“处理组件”或“热能产生组件”可以是但不限于中央处理单元、图形处理单元、内核、主核、子核、处理区域、硬件引擎等，或驻留于便携式计算设备内的集成电路中、或在便携式计算设备内的集成电路外部的任何组件。并且，在术语“热负载”、“热分布”、“热签名”、“热处理负载”等指示可能在处理组件上运行的工作负载负担的程度上，本领域普通技术人员将知晓在本公开中使用这些“热”术语可与处理负载分布和负担有关。[0041]在本说明书中，术语“便携式计算设备”(“PCD”)用于描述依赖于有限容量的电源(诸如电池)进行操作的任何设备。尽管由电池运行的P⑶已经使用了数十年，但可充电电池的技术进步结合第三代(“3G”)无线技术的到来已实现了具有多种能力的众多PCD。因此，PCD可以是蜂窝电话、卫星电话、寻呼机、PDA、智能电话、导航设备、智能本或阅读器、媒体播放器、上述设备的组合、具有无线连接的膝上型计算机等。
[0042]图1解说了用于实现与PCD100中的热负载管理或“引导”有关的各种特征的计算机系统的实施例。一般而言，计算机系统采用两个主要阶段:(1)由仿真计算机10执行的仿真阶段；以及(2)由P⑶100执行的工作阶段。
[0043]仿真阶段涉及仿真在P⑶100的工作期间由集成电路102经历的热负载。仿真计算机10标识由P⑶100在仿真工作负载下产生的热负载状况。仿真工作负载可与给定P⑶100上的特定应用运行或“使用情形”相关联，或替代地，可不与任何特定或可预测的处理负载场景相关联。
[0044]仿真计算机10可确定硅管芯上的仿真热负载分布或“热点”可损害P⑶100的用户体验或另行变得对PCD100的功能性有害。值得注意的是，因为在处理负载集中在给定组件内时热能耗散可能增加，由此潜在地影响PCD100的性能和/或用户体验，因此热能产生可通过跨互补组件重新分配处理负载而减轻。仿真计算机10通过将所有或部分处理负载从硅管芯上的第一仿真位置“引导”或重新分配到可用于处理的第二仿真位置来改善P⑶100的性能和用户体验。第二仿真位置可用命令、指令、或任何其它合适的计算机可读数据(称为“热负载引导参数”)来表示，其可在操作阶段期间被提供给PCD100并由其使用以将处理负载引导至第二位置。
[0045]并且，在一些实施例中，可能的热点与传感器的较佳接近度可在5摄氏度范围内。也就是说，因为与已从热点传播的热波相关联的温度将随与该热点的距离增加而降低，并且因为在热点开始发生的时间到在离开热点的一距离处检测到温度上升的时间之间存在不可避免的时间滞后，因此在一些实施例中，在距热点为预测与5摄氏度温度下降相关的距离处放置温度传感器是较佳的。然而，将理解，尽管在各个实施例中，温度传感器的放置对于此类实施例而言可呈现新颖方面，但各个实施例及其等同物并不限于将温度传感器放置在与已知热点或热能产生组件相差5°C的位置处。也就是说，在一些实施例中，预想了传感器可被置于比5°C更靠近或更远离已知热点或热能产生组件。
[0046]参照图1，仿真计算机10包括经由本地接口彼此处于通信的一个或多个处理器
12、存储器14、以及一个或多个输入/输出设备16。存储器14包括P⑶100中使用的集成电路102的计算机模型22。计算机模型22是PCD100中的各个硬件和软件组件以及集成电路102的各个组件(包括，例如，热传感器157和CPU110)的空间安排、架构和操作的数据表示。以下参照图6、7A、7B和14来更详细地描述P⑶100的详细示例性实施例。应领会，任何PCD100和/或集成电路102可以在提供给仿真计算机10的计算机模型22中被建模和表示。计算机模型22可包括诸如但不限于以下信息:印刷电路板(“PCB”)栈的维度、尺寸和构成，迹线中的金属量，迹线的尺寸，热偏置的使用，每硅管芯子块的功率负载，PCB上每组件的功率负载，功率负载的使用情形细节，功率负载的任何时间动态特性，以及如由本领域普通技术人员所理解的其它类似信息。
[0047]热负载仿真模块20与计算机模型22通过接口相连接并且一般包括用于基于计算机模型22执行热负载仿真的逻辑。热负载仿真模块20生成热负载引导参数46并将其存储在例如热负载引导场景表格24中，该表格被提供给PCD100。如图1的实施例中所解说的,P⑶100 —般包括热负载引导模块26、热策略管理器模块101、监视器模块114、中央处理单元110、位于集成电路102上的一个或多个热传感器157A、以及位于集成电路102外的一个或多个热传感器157B。热负载引导模块26 —般包括用于监视将由P⑶100执行的操作并确定是否应执行热负载引导的逻辑。如果要执行热负载引导，则热负载引导模块26访问热负载引导场景表格24、解释热负载引导参数46、并以将与热负载相关联的处理负载引导至欠利用的、更低温度的或以其它方式可用的处理容量的方式来调度工作负载。有利地，利用热负载引导参数来重新分配处理负载以开启处理容量的此类实施例可实现因重新分配导致的较低温度的益处。
[0048]本领域普通技术人员将认识到，在一些实施例中，热负载引导参数46的目的可进一步包括向热负载引导模块26提供用于将热负载引导至靠近某个或某些热传感器157的位置的指令。也就是说，预想了某些实施例可出于将与给定热负载签名相关的处理负载引导至更接近传感器157的可用处理容量的目的而生成热负载引导参数。有利地，利用热负载引导参数来重新分配处理负载以开启接近传感器的处理的此类实施例可实现更为准确的温度测量，由此导致对处理负载更高效的重新分配。
[0049]作为可如何经由处理负载的重新分配来管理热能耗散的非限定性示例，包括具有主处理块和有更高执行力的专用子处理器块的CPUllO的一实施例可具有表示CPUllO面积的3/4的主处理块以及表示CPU面积的其余1/4的子处理器块。主处理器块可具有耗散整个CPUiio的总功率的1/2的相关联功率密度(“ro”)，而子处理器块也具有耗散总功率的1/2的相关联功率密度。在此种示例性情形中，本领域技术人员将认识到，向整个CPUllO提供增加的计算能力的子处理器块表示大于较大主处理块的功率密度两倍的功率密度[ro〒=(p/2) / (A/4) =2P/A;PD± = (P/2) / (3A/4) =P/A的2/3]，并且因为功率密度直接与热能产生成正比，因此对于给定处理负载而言，子处理器块将比主处理块产生和耗散更多的热能。由此，利用热负载引导参数以将处理负载从一个组件重新分配到另一个组件(诸如举例而言，从CPUllO的子处理器块到CPUllO的主处理器块)的诸实施例能以处理性能或服务质量(“QoS”)的相对较小的折衷来实现更低热能耗散的益处。与子处理器相比，主处理器块可更慢地处理负载，因此转化为更低的QoS，但耗散更少的热能。通过在CPUllO内将处理负载从一个区域重新分配到另一个区域来管理热负载的各种益处、特征和方面将关于图8-14更为详细地解释。
[0050]返回至热负载引导模块26，应当领会，热负载引导模块26可与热策略管理器模块101、监视器模块114、CPU110、或P⑶100的任何其它硬件或软件组件通信(或与其中一个或多个集成)。
[0051]图2解说了由仿真计算机10实现的方法28。在一实施例中，方法28可在集成电路102和P⑶100的设计和开发期间执行，以便诸设备可被恰适地配置成支持热负载引导特征。在其它实施例中，方法28可在PCD100已经制造完成之后执行，在此情形中可通过适当的软件升级来启用热负载引导特征。
[0052]在框30，集成电路102的计算机模型22被存储在仿真计算机10中并由热负载仿真模块20访问。在框32，执行计算机仿真并标识一个或多个仿真热负载状况(框34)。如由本领域普通技术人员知晓并在图4A的示例中解说的，热负载状况包括在仿真工作负载44下在集成电路102上产生的空间热负载分布或“热点”48。图4A中解说的热点48可位于第一核222上(图7A)。如由本领域普通技术人员所理解的，用在距热点48某一距离的点处的温度传感器157A来测量热点48的热能(即，温度)可能是困难的，因为热波要移动跨越物体(即，计算机芯片或印刷电路板)表面。传感器157A的位置(其在相对于热点48 —定距离处)可能不具有与热点48本身相同的温度。然而，如上所述，邻近已知会耗散相当大量的热能的组件放置传感器(诸如，在可能的热点中心的5°C内)可提供对处理负载的更高效重新分配有用的数据。
[0053]为了改善热负载管理算法的有效性和准确性，仿真计算机10可确定与热点48相关联的处理负载、或与热点48相关联的处理负载的一部分应被重新分配给欠利用或可用的处理区域。基于计算机模型22，仿真计算机10可确定仿真工作负载44的至少一部分可由第二核224处置而非第一核222处置，由此通过跨两个核222、224扩展处理负载而减轻了潜在的热能耗散。
[0054]在框36，生成适当的热负载引导参数46，用于将与热点48相关联的处理负载移至第二核224上的位置(参见图4B)。在框38，仿真计算机10生成热负载引导场景表格24并将其存储在存储器14中。如图3所解说的，热负载引导场景表格24可包括针对每个仿真热负载状况的场景40，其具有对应的数据，诸如但不限于，热负载状况数据42、仿真工作负载数据44、以及热负载引导参数46。负载状况数据、仿真工作负载数据44、以及热负载引导参数46可包括但不限于，每功率消耗(B卩，热产生)组件的功率耗散的单独使用情形故障、片上和片外两者的这些耗散点的位置、针对给定使用的每处理器每秒百万条指令(“MIPS”)的期望量、片上耗散的总功率、整个设备耗散的总功率、以及本领域普通技术人员所理解的其它相似信息。
[0055]在工作阶段，将热负载引导场景表格24提供给P⑶100。图5解说了由P⑶100实现的用于执行热负载引导的方法50的实施例。在框52，将热负载引导场景表格24存储在P⑶100的存储器中。在框54，热负载引导模块26监视为P⑶100调度的工作负载。在一实施例中，该监视可通过与0/S调度器207通过接口相连接来执行(参照图7A-7B)，该0/S调度器207接收并管理对P⑶100上的硬件资源的请求。通过监视0/S调度器请求，热负载引导模块26可将被调度的工作负载与仿真工作负载数据44作比较以确定它是否匹配表格24中的场景40之一。如果被调度的工作负载匹配场景40 (判决框56)，则可从表格24获得相应的热负载引导参数46 (框58)并将其用于调度或另行重新分配PCD100上的工作负载(框 60)。
[0056]如果被调度的工作负载不匹配场景40，则来自判决框56的“否”分支将跟随有任选框57。在任选框57，如果被调度的工作负载不匹配场景40，则可访问默认负载引导矢量并由热负载引导模块26使用。替换地，任选框57可被跳过，其中“否”分支后继返回判决框56。
[0057]如上所提及的，当根据热负载引导参数46来调度工作负载时，可通过更为热高效地跨P⑶100分配处理负载来减轻结果产生的热负载。在框62，P⑶100可发起任何期望的
热管理策略。
[0058]以下将结合图6-14来描述P⑶100和热管理策略的各个替换实施例的示例。图6是无线电话形式的PCDlOO的示例性非限制性方面的功能框图，用来实现用于监视热状况和管理热策略的方法和系统。根据一些实施例，P⑶100可被配置成管理与图形处理相关联的热负载。如图所示，P⑶100包括片上系统102，该片上系统102包括耦合在一起的多核中央处理单元(“CPU”)110和模拟信号处理器126。CPUllO可包括第零核222、第一核224、以及第N核230，如本领域普通技术人员所能理解的。此外，取代CPU110，也可采用数字信号处理器(“DSP”)，如本领域普通技术人员所能理解的。
[0059]一般而言，热策略管理器模块101可负责监视并应用包括一种或多种热减轻技术的热策略，这些技术可帮助PCD100管理热状况和/或热负载并避免经历不利的热状况(诸如举例而言，达到临界温度)，同时维持高水平的功能性。
[0060]图6还示出了 P⑶100可包括监视器模块114。监视器模块114与遍布片上系统102分布的多个操作传感器(例如，热传感器157)通信，并与P⑶100的CPUllO以及与热策略管理器模块101通信。热策略管理器模块101可与监视器模块114协作以标识不利的热状况并应用包括一种或多种热减轻技术的热策略，如将在以下更为详细地描述的。
[0061]如图6中所解说的，显示器控制器128和触摸屏控制器130被耦合到数字信号处理器110。外置于片上系统102的触摸屏显示器132被耦合至显示控制器128和触摸屏控制器130。P⑶100还可包括视频编码器134，例如逐行倒相(“PAL”)编码器、顺序传送彩色与存贮(“SECAM”)编码器、国家电视系统委员会(“NTSC”)编码器或任何其他类型的视频编码器134。视频编码器134耦合至多核中央处理单元(“CPU”)110。视频放大器136耦合至视频编码器134和触摸屏显示器132。视频端口 138被耦合至视频放大器136。如图6所描绘的，通用串行总线(“USB”)控制器140耦合至CPU110。而且，USB端口 142被耦合至USB控制器140。存储器112和订户身份模块(SM)卡146也可被耦合至CPU110。此外，如图6所示，数码相机148可耦合至CPU110。在示例性方面，数码相机148是电荷耦合器件(“CXD”)相机或互补金属氧化物半导体(“CMOS”)相机。
[0062]如图6中进一步解说的，立体声音频编解码器150可被耦合至模拟信号处理器126。此外，音频放大器152可被耦合至立体声音频编解码器150。在示例性方面中，第一立体声扬声器154和第二立体声扬声器156被稱合至音频放大器152。图6不出了话筒放大器158也可被耦合至立体声音频编解码器150。另外，话筒160可被耦合至话筒放大器158。在特定方面中，调频(“FM”)无线电调谐器162可被耦合至立体声音频编解码器150。而且，FM天线164被耦合至FM无线电调谐器162。此外，立体声头戴式受话机166可被耦合至立体声音频编解码器150。
[0063]图6进一步指示了射频(“RF”)收发机168可被耦合至模拟信号处理器126。RF开关170可被耦合至RF收发机168和RF天线172。如图6中所示，按键板174可被耦合至模拟信号处理器126。而且，带话筒的单声道头戴式送受话器176可被耦合至模拟信号处理器126。此外，振动器设备178可被耦合至模拟信号处理器126。图6还示出了电源180(例如电池)被耦合至片上系统102。在特定方面中，电源包括可再充电DC电池或来源于连接到交流(“AC”)电源的AC到DC变压器的DC电源。
[0064]CPUllO还可被耦合至一个或多个内置的片上热传感器157A以及一个或多个外置的片外热传感器157B。片上热传感器157A可包括一个或多个与绝对温度成比例(“PAPT”)的温度传感器，这些传感器基于垂直PNP结构并且通常专用于互补金属氧化物半导体(“CMOS”)超大规模集成(“VLSI”)电路。片外热传感器157B可包括一个或多个热敏电阻。热传感器157可产生电压降，用模数转换器(“ADC”)控制器103将该电压降转换为数字信号(参见图7A)。然而，可采用其他类型的热传感器157而不脱离本发明的范围。
[0065]除了由ADC控制器103控制和监视之外，热传感器157还可由一个或多个热策略管理器模块101控制和监视。热策略管理器模块可包括由CPUllO执行的软件。然而，热策略管理器模块101还可由硬件和/或固件形成，而不会脱离本发明的范围。热策略管理器模块101可负责监视并应用包括一种或多种热减轻技术的热策略，这些技术可帮助P⑶100避免临界温度，同时维持高水平的功能性。
[0066]回头简要参照图1，图1还示出了 P⑶100可包括监视器模块114。监视器模块114与遍布片上系统102分布的多个操作传感器通信，并与PCD100的CPUllO以及与热策略管理器模块101通信。热策略管理器模块101可与监视器模块协作以应用包括一种或多种热减轻技术的热策略，如将在以下更为详细地描述的。
[0067]回到图6，触摸屏显示器132、视频端口 138、USB端口 142、相机148、第一立体声扬声器154、第二立体声扬声器156、话筒160、FM天线164、立体声头戴式受话机166、RF开关170、RF天线172、小键盘174、单声道头戴式送受话器176、振动器178、热传感器157B、和电源180外置于片上系统322。然而，应当理解，监视器模块114还可借助于模拟信号处理器126和CPUllO来从这些外置设备中的一个或多个外置设备接收一个或多个指示或信号以辅助可在P⑶100上操作的资源的实时管理。
[0068]在一特定方面，本文描述的方法步骤中的一个或多个可由存储在存储器112中的、形成一个或多个热策略管理器模块101的可执行指令和参数来实现。除了执行本文描述的方法的ADC控制器103外，形成热策略管理器模块的这些指令可由CPU110、模拟信号处理器126、或另一处理器来执行。此外，处理器110、126、存储器112、存储于其中的指令、或者其组合可用作用于执行本文中所描述的一个或多个方法步骤的装置。
[0069]图7A是解说用于图6中解说的芯片102的硬件的示例性空间安排的功能框图。根据该示例性实施例，应用CPUllO位于芯片102的最左侧区域，而调制解调器CPU168U26位于芯片102的最右侧区域。应用CPUllO可包括多核处理器，其包含第零核222、第一核224、和第N核230。应用CPUllO可执行热策略管理器模块IOlA (在以软件实施时)，或者可包括热策略管理器模块IOlA (在以硬件实施时)。应用CPUllO还被解说为包括操作系统(“0/S”)模块207和监视器模块114。以下将结合图7B来描述关于监视器模块114的进一步细节。
[0070]应用CPUllO可被耦合至一个或多个锁相环(“PLL”)209A.209B, PLL209A、209B毗邻应用CPUllO放置并位于芯片102的左侧区域。毗邻PLL209A、209B且在应用CPUllO之下可包括模数(“ADC”)控制器103，该模数控制器103可包括其自身的热策略管理器101B，热策略管理器IOlB与应用CPUllO的主热策略管理器模块IOlA协同工作。
[0071]ADC控制器103的热策略管理器IOlB可负责监视并跟踪可在“片上” 102和“片夕卜” 102提供的多个热传感器157。片上或内置热传感器157A可被放置在各个位置。
[0072]例如，第一内置热传感器157A1可被置于芯片102的顶部中心区域中，位于应用CPUllO和调制解调器CPU168、126之间并毗邻内置存储器112。第二内置热传感器157A2可被置于芯片102的右侧区域上在调制解调器CPU168、126之下。第二内置热传感器157A2也可被置于高级精简指令集计算机(“RISC”)指令集机器(“ARM”)177和第一图形处理器135A之间。数模控制器(“DAC”)173可被置于第二内置热传感器157A2和调制解调器CPU168、126之间。
[0073]第三内置热传感器157A3可被置于芯片102的最右区域中在第二图形处理器135B和第三图形处理器135C之间。第四内置热传感器157A4可被置于芯片102的最右区域中并在第四图形处理器13?之下。并且第五内置热传感器157A5可被置于芯片102的最左区域中并毗邻PLL209和ADC控制器103。
[0074]一个或多个外置热传感器157B也可被耦合至ADC控制器103。第一外置热传感器157B1可被置于片外并毗邻芯片102的可包括调制解调器168、126、ARM177以及DAC173的右上象限。第二外置热传感器157B2可被置于片外并毗邻芯片102的可包括第三和第四图形处理器135CU35D的右下象限。
[0075]本领域普通技术人员将认识到，可提供图7A中所解说的硬件的各种其它空间安排，而不脱离本发明的范围。图7A还解说了一示例性空间安排以及主热策略管理器模块IOlA和具有其热策略管理器IOlB的ADC控制器103可如何管理根据图7A中解说的示例性空间安排的热状态。
[0076]图7B是解说图6和图7A的P⑶100用于支持动态电压和频率调节(“DVFS”)算法的示例性软件架构的示意图。DVFS算法可形成至少一种热减轻技术或作为其一部分，该技术可在遇到某些热状况时由热策略管理器101触发，如将在以下详细描述的。
[0077]如图7B中所解说的，CPU或数字信号处理器110经由总线211耦合至存储器112。如以上提及的，CPUllO是多核处理器，其具有N核处理器。也就是说，CPUllO包括第一核222、第二核224、和第N核230。如本领域普通技术人员已知的，第一核222、第二核224、和第N核230中的每一核均可用于支持专用应用或程序。替换地，一个或多个应用或程序可被分布用于跨两个或多个可用核进行处理。
[0078]CPUllO可从可包含软件和/或硬件的热策略管理器模块101接收命令。如果实施为软件，则热策略管理器模块101包含由CPUllO执行的指令，CPUllO将命令发至正由CPUllO和其它处理器执行的其它应用程序。
[0079]CPUllO的第一核222、第二核224直到第N核230可被集成在单个集成电路管芯上，或者它们可被集成或耦合在多电路封装中的分开的管芯上。设计者们可经由一个或多个共享高速缓存来耦合第一核222、第二核224、直到第N核230，并且他们可以经由网络拓扑(诸如，总线、环、网状和纵横拓扑)来实现消息或指令传递。
[0080]在所解说的实施例中，RF收发机168是经由数字电路元件来实现的并包括至少一个处理器(诸如核处理器210 (标记为“核”))。在此数字实现中，RF收发机168经由总线213耦合至存储器112。
[0081]总线211和总线213中的每一者可包括经由一个或多个有线或无线连接的多条通信路径，如本领域中已知的。总线211和总线213可具有使得能够进行通信的附加元件，这些附加元件为了简洁起见被省略，诸如控制器、缓冲器(高速缓存)、驱动器、中继器、和接收机。此外，总线211和总线213可包括地址、控制、和/或数据连接以使得能够在前述组件间进行恰适的通信。
[0082]当由PCD100使用的逻辑在如图7B中所示的软件中实现时，应注意到，启动逻辑250、管理逻辑260、动态电压和频率调节(“DVFS”)接口逻辑270、应用存储280中的应用、和文件系统290的各部分中的一个或多个可被存储在任何计算机可读介质上以供任何计算机相关的系统或方法使用或与之结合使用。
[0083]如本领域普通技术人员理解的，对提供高性能和低功耗的处理器的需求已导向了在处理器设计中使用动态电压和频率调节(“DVFS”)。DVFS使得功耗与性能之间的折衷成为可能。处理器110和126 (图6)可被设计为通过允许用相应的电压调整来调整每一处理器的时钟频率的方式利用DVFS。单独减小时钟频率是无用的，因为任何功率节省均被执行时间的增长所抵消，导致所消耗的总能量没有净减少。然而，工作电压的减小导致所消耗功率成比例节省。关于启用DVFS的处理器110、126的一个主要问题是如何控制性能与功率节省之间的平衡。
[0084]在本文档的上下文中，计算机可读介质是能包含或存储供计算机相关的系统或方法使用或结合计算机相关的系统或方法使用的计算机程序和数据的电、磁、光、或其他物理器件或装置。各种逻辑元件和数据存储可实施于任何计算机可读介质中以供指令执行系统、装置、或设备(诸如，基于计算机的系统、包含处理器的系统、或者能从指令执行系统、装置、或设备获取指令并执行这些指令的其他系统)使用或结合其使用。在本文档的上下文中，“计算机可读介质”可以是能存储、传达、传播、或传输供指令执行系统、装置或设备使用或者结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何装置。
[0085]计算机可读介质可以是例如但不限于:电、磁、光、电磁、红外、或半导体系统、装置、设备，或传播介质。计算机可读介质的更为具体的示例(非穷尽性列表)可包括以下各项:具有一条或多条导线的电连接(电子的)、便携式计算机盘(磁性的)、随机存取存储器(RAM)(电子的)、只读存储器(ROM)(电子的)、可擦除可编程只读存储器(EPR0M、EEPR0M、或闪存)(电子的)、光纤(光学的)和便携式压缩盘只读存储器(⑶-ROM)(光学的)。注意到，计算机可读介质甚至可以是其上印刷有程序的纸张或另一合适介质，因为程序可被电子捕获，例如通过对纸张或其他介质光学扫描，随后编译、解读或另行以合适方式处理(若需要)，并随后存储于计算机存储器中。
[0086]在替换实施例中，在启动逻辑250、管理逻辑260和或许DVFS接口逻辑270中的一个或多个以硬件实现的场合，各种逻辑可以用以下技术中的任何一种或者组合来实现，这些技术各自是本领域中众所周知的:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门的(诸)分立逻辑电路、具有恰适的组合逻辑门的专用集成电路(ASIC)、(诸)可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0087]存储器112是非易失性数据存储设备，诸如闪存或固态存储器设备。尽管被描绘为单个设备，但存储器112可以是具有耦合至数字信号处理器和/或RF收发机168中的核210 (或附加处理器核)的分开数据存储的分布式存储器设备。
[0088]启动逻辑250包括用于选择性地标识、加载、和执行用于管理或控制一个或多个可用核(诸如，第一核222、第二核224直到第N核230)的性能的选定程序的一个或多个可执行指令。选定程序可在嵌入式文件系统290的程序存储296中找到，并且可由性能调节算法297和参数集298的具体组合来定义。选定程序在由CPUllO中的一个或多个核处理器和RF收发机168中的核210执行时可根据由监视器模块114提供的一个或多个信号、结合由一个或多个热策略管理器模块101提供的控制信号来工作以调节相应处理器核的性能。就此，监视器模块114可提供事件、进程、应用、资源状态状况、流逝时间、以及温度等的一个或多个指示符，如从热策略管理器模块101所接收的。
[0089]管理逻辑260包括用于终止一个或多个相应处理器核上的操作性能调节程序、以及选择性地标识、加载、和执行更为合适的替换程序以用于管理或控制一个或多个可用核的性能的一条或多条可执行指令。管理逻辑260被安排成在运行时间或者当PCD100被上电并且正由设备的操作者使用时执行这些功能。替换程序可在嵌入式文件系统290的程序存储296中找到，并且由性能调节算法297和参数集298的具体组合来定义。
[0090]替换程序在由数字信号处理器中的一个或多个核处理器或RF收发机168中的核210执行时可根据由监视器模块114提供的一个或多个信号或在各个处理器核的相应控制输入上所提供的一个或多个信号进行操作以调节相应处理器核的性能。就此，监视器模块114可响应于源自热策略管理器模块101的控制信号而提供事件、进程、应用、资源状态状况、流逝时间、温度等的一个或多个指示符。
[0091]DVFS接口逻辑或接口逻辑270包括用于呈现、管理以及与外部输入交互以观察、配置、或以其他方式更新存储于嵌入式文件系统290中的信息的一条或多条可执行指令。在一个实施例中，接口逻辑270可与经由USB端口 142接收到的制造商输入协力操作。这些输入可包括要从程序存储296删除或者要添加到程序存储296的一个或多个程序。替换地，这些输入可包括对程序存储296中的一个或多个程序的编辑或改变。此外，这些输入可标识对启动逻辑250和管理逻辑260中的一者或两者的改变或全部替换。作为示例,这些输入可包括指令PCD100在收到信号功率落到所标识的阈值之下时挂起RF收发机168中的所有性能调节的对管理逻辑260的改变。作为进一步的示例，这些输入可包括指令PCD100在视频编解码器134活跃时应用期望程序的对管理逻辑260的改变。
[0092]接口逻辑270使得制造商能够在P⑶100上在所定义的操作状况下可控地配置和调整终端用户的体验。当存储器112是闪存时，启动逻辑250、管理逻辑260、接口逻辑270、应用存储280中的应用程序或嵌入式文件系统290中的信息中的一者或多者可被编辑、替换、或以其他方式修改。在一些实施例中，接口逻辑270可准许PCD100的终端用户或操作者搜索、定位、修改或替换启动逻辑250、管理逻辑260、应用存储280中的应用和嵌入式文件系统290中的信息。操作者可使用最终接口来作出将在PCD100的下一次启动之际实现的改变。替换地，操作者可使用最终接口来作出在运行时间期间实现的改变。
[0093]嵌入式文件系统290包括分级安排的DVFS存储292。就此，文件系统290可包括其总文件系统容量的保留部分，用于存储用于配置和管理由PCD100使用的各个参数298和性能调节算法297的信息。如图7B所示，DVFS存储292包括核存储294，其包括程序存储294，程序存储294包括一个或多个DVFS程序。每个程序被定义为相应性能调节算法和与特定算法相关联的参数集的组合。作为DVFS存储292的分层本质的进一步示例，可由路径“\启动\核0\算法\参数集”来定位和标识文件集的特定成员。在此示例中，由算法结合参数集中存储的信息内容来标识程序。例如，可标识称为“经典”的常规DVFS算法以如下根据参数“采样率、将增加的采样、以及将减少的采样”来管理核0222上的性能调节:\启动\核0\经典\采样率，其值为100，其中采样率以MHz计；\启动\核0\经典\将增加的采样，其值为2，其中将增加的采样是整数；以及\启动\核0\经典\将减少的采样，其值为1，其中将减少的采样是整数。[0094]也就是说，相应的文件名定义参数并且由文件内容标识该参数的值。该算法由CPU空闲百分比的周期性采样来定义并根据低阈值(空闲百分比)和高阈值(空闲百分比)来操作。如果将增加的采样阈值比较器指示对于两个连续采样应增强性能，则DVFS算法根据预定的时钟水平调节来增强性能。相反，如果将降低的采样阈值比较器指示对于一个连续采样应降低性能，则DVFS算法根据预定的时钟水平(B卩，频率)调节来降低性能。如以上所解释的，处理器或核工作电压可与时钟频率的变化一起改变。
[0095]替换地或附加地，DVFS存储292可被安排成使得搜索路径从关于其应用(即，处理器核、算法、以及参数值)最具体的路径开始前进到关于应用最不具体的路径。在示例实施例中，关联于“经典”性能调节算法在目录“/核O、/核全部和/默认”中定义参数。例如，路径“\核0\经典\采样率”仅应用于在核O上操作的该经典算法。该最具体的应用将超驰所有其它应用。路径“\全部内核\经典\采样率”应用于运行该经典算法的任何处理器核。该应用不像以上示例路径那样具体，但比“\默认\经典\采样率(其应用于运行该经典算法的任何处理器核)”更具体。
[0096]该默认应用是最不具体的且仅在DVFS存储292中不存在其它合适路径时才被使用。所找到的第一参数将是被使用的那一个参数。“\默认”位置将总是具有有效参数文件。期望各个核的架构、一个或多个共享高速缓存的架构以及用于在诸核之间传递指令的机制、以及PCD100的期望使用情形规定存储器112中存储的各种性能调节算法297的本质。
[0097]图7C是列出用于可由DVFS接口逻辑270选择的两种不同的DVFS算法的示例性频率值的第一表格267。根据本不例性第一表格267,多核CPUllO的每一核可取决于正被执行的当前DVFS算法而被指派特定的最大时钟频率值。对于表格627的第一行中列出的第一 DVFS算法，核O可被指派600MHz的最大时钟频率，而核I可被指派650MHz的最大时钟频率，且第N核可被指派720MHz的最大时钟频率。对于表格627的第二行中列出的第二DVFS算法，核O可被指派610MHz的最大时钟频率，而核I可被指派660MHz的最大时钟频率，且第N核可被指派700MHz的最大时钟频率。这些对时钟频率的限制可由热策略管理器101取决于P⑶100的当前热状态来选择。
[0098]图7D是列出用于两种DVFS算法的示例性频率和电压对的第二表格277。对于表格277的第一行中列出的第一 DVFS算法，核O可被指派600MHz的最大时钟频率，而其最大电压可被限制为1.3mV。核I可被指派500MHz的最大时钟频率和相应的2.0mV的最大电压。核N可被指派550MHz的最大时钟频率和相应的1.8mV的最大电压。对于表格277的第二行中列出的第二 DVFS算法，核O可被指派550MHz的最大时钟频率，而其最大电压被指派值l.0mV。核I可被指派600MHz的最大时钟频率和相应的1.5mV的最大电压。以及最后，核N可被指派550MHz的最大时钟频率和相应的1.9mV的最大电压。取决于P⑶100的当前热状态，热策略管理器101可选择表格277中枚举的各对频率和电压。
[0099]图8是解说由热策略管理器101跟踪的各种热策略状态305、310、315和320的示例性状态图300。第一策略状态305可包括“正常”状态，其中热策略管理器101仅以惯例或普通方式监视热传感器157。在本示例性第一正常状态305中，P⑶100通常不处于达到可能导致任何硬件和/或软件组件的故障的临界温度的任何危险或风险下。在该示例性状态中，热传感器157可检测或跟踪50°C或以下的温度。然而，本领域普通技术人员将认识至Ij,可为第一正常状态305确立其它温度范围，而不脱离本发明的范围。
[0100]第二策略状态310可包括“服务质量”或即“QoS”状态，其中热策略管理器101可增加热传感器157被轮询或热传感器157将其温度状态报告发送给热策略管理器101的频率。当在第一正常状态305中已检测到温度变化时，可由热策略管理器101到达或进入该示例性的第二状态310。可根据特定的P⑶100来调整或定制触发该QoS状态310的温度变化的阈值或幅值(AT)。因此，当P⑶100可能在第一正常状态305工作时，取决于由一个或多个热传感器检测到的温度变化的幅值，PCD100可离开第一正常状态305并进入如由热策略管理器101跟踪的第二 QoS状态310。
[0101]例如，P⑶100可具有来自给定热传感器157的约为40°C的第一最大值温度读数。并且来自相同热传感器157的第二读数可显示仅5°C的温度变化，其取被检测为45°C的最大值温度。然而，尽管被检测到的最大值温度可能低于为第一正常状态305确立的阈值50°C，但5°C的温度变化可能足够显著以使热策略管理器101将状态变为第二 QoS状态310。
[0102]在第二 QoS热状态310中，热策略管理器101可请求或它可实际上执行一种或多种热减轻技术以便减少POTlOO的热负载和温度。在此特定状态310中，热策略管理器101被设计成实现或请求热减轻技术，其几乎不会被操作者察觉且可以最低限度的方式降级由P⑶100提供的服务质量。用于此第二 QoS热状态310的温度范围可包括约50°C到约80°C之间的范围。本领域普通技术人员将认识到，可为第二 QoS状态305确立其它温度范围并落在本发明的范围内。
[0103]如先前所述，可基于温度变化的幅值和/或位置来触发第二 QoS状态310并且第二 QoS状态310并不必然被限于所选温度范围的端点。下文将结合图9来描述关于该第二QoS热状态310的进一步细节。
[0104]第三热状态315可包括“严重”状态，其中热策略管理器101继续监视和/或接收来自热传感器157的中断，同时请求和/或应用相对于上述第二 QoS状态310更为激进的热减轻技术。这意味着在此状态中，热策略管理器101较少关心从操作者角度而言的服务质量。在此热状态中，热策略管理器101更关心减轻或减少热负载以便降低PCD100的温度。在此第三热状态315中，PCD100可具有易于被操作者察觉或观测到的性能降级。该第三严重热状态315及其由热策略管理器101应用或触发的相应热减轻技术将在以下结合图9进一步详细描述。此第三严重热状态310的温度范围可包括约80°C到约100°C之间的范围。
[0105]类似于以上讨论的第一热状态305和第二热状态310，可基于由一个或多个热传感器157检测到的温度变化来发起第三严重热状态315，且第三严重热状态315并不必然被限定于为该第三热状态315确立或映射的温度范围。例如，如该图中的箭头所示，取决于可能被检测到的温度变化的幅值(ΛΤ)，每个热状态可按顺序被发起或可被无序地发起。因此，这意味着基于由一个或多个热传感器157检测到的温度变化，P⑶100可离开第一正常热状态305并进入或发起第三严重热状态315，反之亦然。类似地，P⑶100可能处于第二或即QoS热状态310并基于由一个或多个热传感器157检测到的温度变化而进入或发起第四或即临界状态320，反之亦然。在此示例性第三临界状态320中，热策略管理器101正应用或触发尽可能多且相当大的热减轻技术，以避免达到可能对PCD100内包含的电子器件造成永久损坏的一个或多个临界温度。[0106]该第四临界热状态320可类似于常规技术，其被设计成消除PCDlOO的功能性和操作以便避免临界温度。第四热状态320可包括“临界”状态，其中热策略管理器101应用或触发非必要硬件和/或软件的关闭。用于该第四热状态的温度范围可包括约100°C及以上的那些温度。第四临界热状态320将在以下结合图9更详细地描述。
[0107]热策略管理系统并不限于图8中解说的四个热状态305、310、315和320。取决于特定的PCD100，可提供额外的或更少的热状态而不会脱离本发明的范围。也就是说，本领域普通技术人员认识到，额外的热状态可改善特定PCD100的功能性和操作，而在其它情形中，更少的热状态可能对于具有其自身独特硬件和/或软件的特定PCD100而言是优选的。
[0108]图9是解说可由热策略管理器101应用或指令并且取决于P⑶100的特定热状态的示例性热减轻技术的图示。应领会，本文描述的热减轻技术可被应用于管理与任何类型的处理相关联的热负载，但可能在涉及图形处理的情形中由于固有功率需求、系统要求以及对PCD100的总体用户体验的重要性故而是尤其有用的。如先前所述，第一热状态305可包括“正常”状态，其中正由CPUllO执行且部分地由ADC控制器103执行的热策略管理器101可监视、轮询或接收来自一个或多个热传感器157的一个或多个关于温度的状态报告。在此第一热状态305中，P⑶100可能不会处于达到可能伤害P⑶100中的一个或多个软件和/或硬件组件的临界温度的任何危险或风险下。通常，在此第一热状态中，热策略管理器101不应用或不曾请求发起任何热减轻技术，由此PCD100在其最满潜能和最高性能下工作而不考虑热负载。用于此第一热状态305的温度范围可包括50°C及以下的那些温度。对于此第一热状态305，热策略管理器101可驻留在ADC控制器103中，而用于所有其它状态的主热策略管理器101可驻留在CPUllO中或由其执行。在替换示例性实施例中，热策略管理器101可仅驻留在CPUllO中。
[0109]在也称为QoS状态310的第二热状态310中，一旦其被发起，热策略管理器101就可开始更快速地监视、轮询、和/或接收来自热传感器157的关于PCD100的当前温度的中断(相对于第一热状态305而言)。在此示例性第二热状态310中，热策略管理器101可发起或请求图7A的监视器模块114和/或操作系统(“0/S”)模块207开始应用热减轻技术，但其目标是维持高性能而由PCD100的操作者察觉到的对服务质量降级的感知很少或没有。
[0110]根据图9中解说的该示例性第二热状态310，热策略管理器101可请求监视器114和/或0/S模块207发起热减轻技术，诸如但不限于，(I)负载调节和/或(2)负载动态调节；(3)空间负载转移；以及(4)处理负载重新分配。负载调节可包括调整或“调节”DVFS算法中允许的最大时钟频率，诸如图7C的第一表格267中提供的值。此种调整可限制最大热耗散。该热负载减轻技术还可涉及调整电压以匹配用于特定和独特PCD100的标准DVFS表格。
[0111]负载动态调节的热负载减轻技术可包括N个应用处理器核222、224和230中的一个和/或全部的调节。此热负载减轻技术可包括确立特定核222、224、或230的DVFS算法所允许的最大时钟频率。DVFS算法将使用电压/频率对表格(诸如图7D中解说的第二表格277)来调节处理能力。
[0112]一种此类方式包括通过限制允许的最大频率来限制每秒百万条指令(“MIPS”)的数目。以此方式，热策略管理器101有效地限制核222、224和230的功耗并且限制了其可用能力(MIPS)。热策略管理器101可选取一起限制N个核222、224、230，或者它可选择并选取哪些核222、224、230被缩减同时允许其它核222、224、230以无约束方式操作。热策略管理器101、监视器模块114、和/或Ο/S模块207可基于从热传感器157接收的数据或以软件应用要求为基础的预测和/或尽力型预测来作出其关于要控制哪些核222、224、230的决策。用于该第二热状态的温度范围可包括约50°C到约80°C的那些温度。
[0113]空间负载转移的热负载减轻技术包括激活及停用多核处理器系统内的诸核。如果存在N个多核，可使用至多N-1个核使得每个核可被加载工作或使其性能最大化，并随后当热传感器157指示发热问题时，用作冷却设备的非活跃核的位置可转移。可通过以预定方式或由热测量规定的方式令每一核空闲来有效地冷却每一核。以MIPS绕诸核有效地移动‘空孔’以在几秒的过程中冷却诸核。以此方式，可使得几GHz的处理功率对于P⑶100是有用的，同时仍通过四处移动负载来冷却硅管芯。空间负载转移的进一步细节将在下面结合图13A来描述。
[0114]以下结合图12-14描述处理负载重新分配的热减轻技术。然而，一般来说，此技术涉及管理由多核图形处理单元(“GPU”)和/或多核中央处理单元(“CPU”)的操作所产生的热能创生和耗散。理想地，对于处理负载重新分配算法形式的热减轻技术的高效实现，PCD100可具有紧邻个体核或核组的温度传感器157。基于来自传感器157的温度读数，可利用在一个或多个核自身上执行的驱动器来将处理负载从“热”核重新分配到“冷”的或另行较少利用的核。有利地，可实时、或近实时地实现各种热减轻技术的实施例，诸如处理负载重新分配和空间负载转移，因为热策略管理器模块101可用于对随处理负载而波动的温度读数作出反应。因此，在用于实时、或近实时地采取热减轻措施的实施例中，基于主动监视来自传感器157的温度读数，本领域普通技术人员将认识到，可能不需要预定义的热引导场景24。也就是说，一些实施例可利用一些算法，这些算法基于实时温度输入和工作负载数据能生成用于处理负载的高效重新分配或空间转移的指令。
[0115]值得注意的是，在一些实施例中，诸如针对多核CPU中的处理负载重新分配所设计的实施例中，其中该多核CPU具有包含低功率密度的主处理块和高功率密度等级的专用子处理器块两者的核，处理负载可在给定核内被重新分配。例如，要求高计算能力的处理负载(诸如但不限于，具有过度图形处理要求的游戏应用)可被正常调度成用于在子核级别处理以从子核的改善型计算容量中获益。然而，子核处的过载处理队列可能生成会对CPUllO或PCD100中包含的其它组件有害的过多热量。在此类场景中，可通过在给定核内(与在诸核之间相反)将全部或部分处理负载从高密度子处理器块重新分配至较低功率密度主处理块来减轻热能负载。现在参照图9的第三热状态315(其也称为严重热状态315)，热策略管理器101可开始连续地监视、轮询、或接收来自热传感器157的中断以便与第二较低热状态310相比更连续地/频繁地感测温度。在此示例性热状态315中，热策略管理器101可应用或请求监视器模块114和/或0/S模块207应用更为激进的热减轻技术和/或附加的热减轻技术(相对于第二热状态310而言)，其中PCD100的操作者观察到可能可察觉的性能降级。根据该示例性热状态315，热策略管理器101可使去往一个或多个硬件设备(比如放大器、处理器等)的功率减少。热策略管理器101也可按空间方式在不同的硬件设备之间转移工作负载以便使活跃设备离线以及使不活跃设备上线。此第三严重热状态315的热减轻技术可与以上关于第二即服务质量热状态310描述的那些技术相同。然而，可以按更为激进的方式来应用这些相同的热减轻技术。例如，在处理负载的重新分配中，与第二热状态310相比，热策略管理器101可请求将较大百分比的处理负载从各个核的高功率密度子处理器块重新分配至各个核的主处理器块。此外，热策略管理器101可请求将活跃的处理负载从各个核的高功率密度子处理器块完全重新分配至各个核的主处理器块，从而有效地使高热能产生子处理器块离线。这些处理负载分配可导致比所推荐的用于支持特定应用程序的期望处理性能更低。
[0116]现在参照图9的第四临界状态320，热策略管理器101可开始关闭或请求监视器114和/或0/S模块207开始关闭所有非必要的硬件和/或软件模块。
[0117]“非必要的”硬件和/或软件模块对于每种类型的特定PCD100可能是不同的。根据一个示例性实施例，所有非必要的硬件和/或软件模块可包括紧急911电话呼叫功能和全球定位卫星(“GPS”)功能之外的所有那些功能。这意味着热策略管理器101在第四临界热状态320中可使紧急911电话呼叫和GPS功能以外的硬件和/或软件模块关闭。热策略管理器101可取决于正由热传感器157监视的临界温度和正由热策略管理器101观察到的温度变化而顺序地和/或并行地关闭各模块。用于此第四热状态320的温度范围可包括约100°C及以上的那些温度。
[0118]图10是解说温度对时间以及相应热策略状态305、310、315和320的示例性图表500的图示。在温度标绘或温度线505的第一点503，热策略管理器101可接收来自一个或多个热传感器157的第一中断温度读数40°C。因为该第一温度读数40°C可能低于为正常热状态305设定的50°C的最大值温度，所以热策略管理器101可保持在第一或即正常热状态305中。
[0119]在沿温度线505的第二点506，热策略管理器101可接收第二中断温度读数50°C。尽管50°C可能在为第一热状态305所选择的温度范围内，但如果与上一次温度读数相比的温度变化是显著的，诸如短时间段内有大的温度变化(比如5秒内有3°C变化)，则此种温度变化或温度跳跃可触发热策略管理器101离开正常热状态305并发起第二 QoS热状态310。
[0120]在温度线505的第二点506和第三点509之间，P⑶100的温度在50°C以上且温度策略管理器101可能已请求或激活一种或多种热减轻技术以便降低P⑶100的温度。在温度线505的第三点509，热策略管理器101可将P⑶100的热状态从第二状态310改变为第一正常状态305。
[0121]在第四点512，热策略管理器101可观察到温度趋势正以向上方式移动，或换言之，温度线505可具有正斜坡或改变AT。鉴于此数据，热策略管理器101可将TCDlOO的热状态从第一热状态305改变为第二 QoS热状态310。在第二热状态310中，热策略管理器101可请求或它可激活应当不会显著影响由PCD100提供的服务质量的一种或多种热减轻技术。第二热状态310可包括约50°C到约80°C的温度范围。
[0122]沿温度线505移至第五点515，其具有约80°C的幅值，热策略管理器101可发起从第二 QoS热状态310至第三严重热状态315的热状态改变。如先前所提及的，用于此第一热状态的温度范围可包括约80°C到约100°C的范围。在此第三严重热状态310中，热策略管理器101可请求或激活多种热减轻技术，其可能影响PCD100的服务质量和性能。
[0123]第五点515和第六点518之间的温度线段505反映了第三严重热状态310未能成功减轻rcDioo内的温度上升。因此，在可能具有大约100°c幅值的第六点518，热策略管理器101可进入第四临界状态320。在此第四临界状态320，热策略管理器101可激活或请求关闭某些硬件和/或软件组件以便减轻当前热负载。如先前提及的，在此第四热状态320中，热策略管理器101可使紧急911呼叫功能和GPS功能之外的任何硬件和/或软件组件都关闭。
[0124]沿温度线505移至第七点521，第六点518和第七点521之间的线段505反映出临界热状态320和严重热状态315成功降低了 P⑶100的温度。如先前提及的，取决于由热传感器157测得并由热策略管理器101观察到的温度，可跃过或跳过一个或多个热状态。
[0125]图1lA和IlB是解说用于管理P⑶100的一个或多个热策略的方法600的逻辑流程图。图1lA的方法600A始于第一框605，其中在处于第一热状态305时，热策略管理器101可用内置和外置热传感器157来监视温度。第一框605大致对应于图8和9中解说的第一热状态305。如先前提及的，热策略管理器101可监视、主动地轮询、和/或接收来自一个或多个热传感器157的中断。在此特定热状态中，热策略管理器101不应用任何热减轻技术。在此第一热状态中，PCD100可在其最优水平执行，而不考虑任何热负载状况。
[0126]接着，在判决框610，热策略管理器101可确定是否已由一个或多个热传感器157检测到温度变化(AT)。如果对判决框610的质询为否定，则跟随“否”分支回到框605。如果对判决框610的质询为肯定，那么跟随“是”分支到框615，其中热策略管理器101可增加监视热传感器157的频率。在框615，热策略管理器可更为频繁地主动轮询热传感器157或者它可请求热传感器157发送提供温度数据的更频繁的中断。该增加的对热传感器157的监视可发生在第一或即正常状态305中，且它还可发生在第二或即服务质量热状态310中。
[0127]接着，在判决框620，热策略管理器101可确定P⑶100是否已到达或达到下一热状态。在此判决框620中，热策略管理器101可确定是否已达到指派给第二热状态310的温度范围。替换地，热策略管理器在此判决框620中可确定从上次读数以来是否已发生了显著的温度变化(AT)。
[0128]如果对判决框620的质询为否定，则跟随“否”分支回到判决框610。如果对判决框620的质询为肯定，则跟随“是”分支到例程或子例程625。例程或子例程625可包括第二热状态310(也称为QoS状态310)，其中热策略管理器101可应用或请求以上结合图9描述的一种或多种热减轻技术。例如，热策略管理器101可请求监视器114和/或0/S模块207发起热减轻技术，诸如但不限于，(I)负载调节和/或(2)负载动态调节和/或(3)空间负载转移和/或(4)处理负载重新分配，如上所述。
[0129]随后，在判决框630，热策略管理器101可确定第二或即QoS状态310的一种或多种热减轻技术是否成功，以及由一个或多个热传感器157检测到的当前温度是否落入第一或即正常状态305的下一较低热范围内。如果对判决框630的质询为肯定，则跟随“是”分支回到框605。如果对判决框630的质询为否定，则跟随“否”分支到判决框635。
[0130]在判决框635，热策略管理器101可根据如由一个或多个热传感器157检测到的温度来确定P⑶100现在是否已经进入第三或即严重热状态315。替换地，热策略管理器101可通过确定是否已发生显著的温度变化(AT)来确定TCDlOO是否已经进入第三或即严重热状态315。
[0131]如果对判决框635的质询为否定，则跟随“否”分支回到判决框620。如果对判决框635的质询为肯定，则跟随“是”分支到子方法或子例程640。[0132]在子方法或子例程640中，热策略管理器101已经确定P⑶100已经进入第三或即严重热状态。热策略管理器101可随后激活或请求应用一种或多种热减轻技术。如先前所提及的，热策略管理器101在该第三或即严重热状态315中可开始连续监视、轮询、或接收来自热传感器157的中断以便与第二较低热状态310相比更连续地/频繁地感测温度。
[0133]在此示例性热状态315中，热策略管理器101可应用或请求监视器模块114和/或Ο/s模块207应用更为激进的热减轻技术和/或附加的热减轻技术(相对于第二热状态310而言)，其具有PCD100的操作者观察到的显著可察觉的性能降级。根据该示例性热状态315，热策略管理器101可使去往一个或多个硬件设备(比如放大器、处理器等)的功率减少。热策略管理器101也可按空间方式在不同的硬件设备之间转移工作负载以便使活跃设备离线以及使不活跃设备上线。此外，热策略管理器可增加从高性能子处理器块重新分配至主处理器块的处理负载的百分比。此第三严重热状态315的热减轻技术可与以上关于第二即服务质量热状态310描述的那些技术相同。然而，如以上所解释的，可以按更为激进的方式来应用这些相同的热减轻技术。
[0134]接着，在判决框645，热策略管理器101可确定子例程640中应用的一种或多种热减轻技术是否成功防止了 PCD100的温度增加。如果对判决框645的质询为否定，则跟随“否”分支到图1lB的步骤655。如果对判决框645的质询为肯定，那么跟随“是”分支到步骤650，其中热策略管理器101基于由一个或多个热传感器157提供的温度读数来确定P⑶100的当前热状态。
[0135]图1lB是与图1lA中解说的流程图有关的延续流程图。图1lB的方法600B始于判决框655，其中热策略管理器101可基于由一个或多个热传感器157检测到的温度来确定P⑶100是否已经进入第四或即临界热状态320。如果对判决框655的质询为否定，那么跟随“否”分支到步骤660，其中热策略管理器101使P⑶100返回至第三或即严重热状态315且该过程返回至图1lA的框635。
[0136]如果对判决框655的质询为肯定，那么跟随“是”分支到子例程665，其中热策略管理器101激活或请求实现一种或多种临界热减轻技术。热策略管理器101在此第四临界热状态320中可使紧急911电话呼叫和GPS功能以外的硬件和/或软件模块关闭。热策略管理器101可取决于正由热传感器157监视的临界温度和正由热策略管理器101观察到的温度变化来顺序地和/或并行地关闭各模块。
[0137]随后，在判决框670，热策略管理器101可确定在例程或子方法665中应用的热减轻技术是否成功防止了 PCD100的任何温度增加，如由热传感器157检测到的。如果对判决框670的质询为否定，则跟随“否”分支回到例程或子方法665。
[0138]如果对判决框670的质询为肯定，那么跟随“是”分支到步骤675，其中热策略管理器101基于由一个或多个热传感器157提供的温度读数来确定PCD100的当前热状态。一旦由热策略管理器101评估了温度读数，热策略管理器101就发起与由热传感器157检测到的温度范围相对应的热状态。
[0139]图12是解说用于应用处理负载重新分配热减轻技术的子方法或子例程625、640和665的逻辑流程图。框705是用于应用处理负载重新分配热减轻技术的子方法或子例程中的第一步骤。在此第一框705中，热策略管理器101可基于由最邻近各个CPU和/或GPU核的热传感器157提供的温度读数来确定当前热状态。一旦由热策略管理器101确定了当前热状态，在框710，热策略管理器101可随后察看对与温度读数相关联的各个核的当前处理负载分配。接着，在框715，热策略管理器101可察看一个或多个可用的或另行欠利用的硬件和/或软件模块的当前工作负载。
[0140]接着，在框720，热策略管理器101可重新分配或发布命令以在各个核间重新分配当前工作负载，以减少工作负载或转移工作负载。处理负载重新分配的比例、被重新分配的特定处理负载部分和向其重新分配负载的处理位置可根据由热策略管理器101确定的当前热状态来完成。有利地，通过经由将全部或部分工作负载重新分配至另一核或区域来减少一核或核区域中的工作负载，可减轻热能产生。
[0141]因此，对于第二或即QoS热状态310，在框720，热策略管理器101可发起或请求图2A的监视器模块114和/或操作系统(“0/S”)模块207开始应用热减轻技术，但其目标是维持高性能而由PCD100的操作者察觉到的对服务质量降级的感知很少或没有。
[0142]根据图9中解说的该示例性第二热状态310，热策略管理器101可请求监视器114和/或Q/S模块207发起热减轻技术，诸如但不限于，(I)负载调节和/或(2)负载动态调节和/或(3)空间负载转移和/或(4)处理负载重新分配，如上所述。
[0143]对于第三或即严重热状态315，在框720，热策略管理器101可开始连续监视、轮询、或接收来自热传感器157的中断以便与第二较低热状态310相比更连续地/频繁地感测温度。在此示例性热状态315中，热策略管理器101可应用或请求监视器模块114和/或0/S模块207应用更为激进的热减轻技术和/或附加的热减轻技术(相对于第二热状态310而言)，其具有PCD100的操作者观察到的显著可察觉的性能降级。根据该示例性热状态315，热策略管理器101可使去往一个或多个硬件设备(比如放大器、处理器等)的功率减少或使处理负载从高性能子处理器块完全重新分配到较低功率密度主处理器块。
[0144]热策略管理器101也可按空间方式在不同的硬件设备间转移工作负载以便使活跃设备离线以及使不活跃设备上线。此第三严重热状态315的热减轻技术可与以上关于第二即服务质量热状态310描述的那些技术相同。然而，可以按更为激进的方式来应用这些相同的热减轻技术，如上所述。
[0145]对于第四或即临界热状态320，在框720，该热状态320可类似于常规技术，其被设计成消除P⑶100的功能性和操作以避免临界温度。第四热状态320可包括“临界”状态，其中热策略管理器101应用或触发非必要硬件和/或软件的关闭。用于此第四热状态的温度范围可包括约100°C及以上的那些温度。取决于TCDlOO的当前热状态，子方法625、640或665随后返回至热管理方法600中的适当步骤。
[0146]图13A是四核式多核处理器110和可在多核处理器110中重新分配的不同处理负载的示意图800A。多核处理器110可为用于支持投射到显示器132上的图形内容的图形处理器110或用于执行各种应用的中央处理器110。
[0147]四核式多核处理器110具有第零核222、第一核224、第二核226、和第三核228。多核处理器Iio的第一处理负载场景由多核处理器IlOA演示，其中第零核222具有(特定核的100%全工作容量/利用率之中的)70%的处理工作负载，而第一核224具有30%的处理工作负载，第二核226具有50%的处理工作负载，以及第三核228具有10%的处理工作负载。如果热策略管理器101进入上述向P⑶100应用热减轻技术的任何一种热状态310、315、320，则可实现图13A中解说的处理重新分配热负载减轻技术。根据该处理重新分配热负载减轻技术，热策略管理器101、监视器模块114、和/或Ο/S模块207可将多核处理器110中的一个核的处理工作负载转移至一个或多个其它核。
[0148]在图13A解说的示例性实施例中，可转移第零核222的处理工作负载，以使得由多核处理器Iio的其余三个其它核执行额外的工作。多核处理器IlOB解说了此种转移在于:第零核222的20%的处理工作负载和第二核226的40 %的处理工作负载在其余两个核中转移，以使得第零核222经历的处理工作负载减少至50%而第二核226经历的处理工作负载减少至10%。同时，第一核224的处理工作负载增加至70%而第三核228的处理工作负载增加至30%。本领域普通技术人员认识到，转移工作负载及相应的工作负载百分比的其它幅值和组合也都落在本发明范围之内。
[0149]多核处理器110C-110D提供“空孔”的示例性转移的演示，其中可通过以预定方式或以由热测量规定的方式令一个或多个核空闲来有效地冷却它们。以MIPS绕一组核有效地移动‘空孔’或即未被利用的核以在几秒的过程中冷却周围的核。在图13A的多核处理器IIOC解说的示例性实施例中，第零核222和第一核224可具有80%的示例性工作负载而第二核226和第三核228不具有任何负载。在此场景中，如果第零核222和第一核224中的一者或两者到达第二热状态310、第三热状态315、或第四热状态320，则热策略管理器101可应用或请求应用处理重新分配热负载减轻技术，其中两个活跃核222、224的所有工作负载被转移至两个不活跃核226、228。第四处理器IlOD演示此种转移，其中第零核222和第一核224不再具有任何工作负载，而第二核226和第三核228已承担由第零核222和第一核224曾管理的先前工作负载。
[0150]在图13B中，多核处理器110E-110F提供对示例性图12处理负载重新分配热减轻技术的演示。在给定核228中应用图12的处理负载重新分配热减轻技术，以使得核228内的热点48A可有效地分布在增大的面积上以形成热点48B。有利地，通过将处理负载负担从高功率子处理器块228A重新分配至主处理器块228B，具有每单位面积高能量耗散率的热点48A可转变为具有每单位面积较低能量耗散率的热点48B。每单位面积的能量耗散(以及因此每单位面积的温度)对于热点48B可能更低，因为用于处理重新分配的任务的处理区域具有比高功率密度子处理器更低的每单位面积功率密度。另外，热点48B的每单位面积的能量耗散也可比热点48A低，因为重新分配的处理任务花费更长时间来完成，因此必然在给定时间单位上每单位面积会耗散更少的能量。
[0151]返回至先前的示例，与处理负载相关联的热能产生可通过处理负载的重新分配被减轻。包括具有带有主处理块228B和较高执行力子处理器块228A的核228的CPU110E、IlOF的实施例可具有表示CPU110E面积的3/4的主处理块228B和表示CPU110EU10F面积的其余1/4的子处理器块228A。主处理器块228B可具有耗散整个CPUl 10E、1 IOF的总功率一半的相关联功率密度(“ro”)，而相对于主处理器具有增加的计算能力的子处理器块228A也具有耗散总功率一半的相关联功率密度。
[0152]在此种示例性情形中，本领域普通技术人员将认识到，向整个CPUl 10E、1 IOF提供增加的计算能力的子处理器块228A表示大于较大主处理块228B的功率密度两倍的功率密度[PD228a= (P/2)/(A/4)=2P/A; PD228b= (P/2)/(3A/4)=P/A 的 2/3]，并且因为功率密度直接与热能产生成比例，因此对于给定处理负载而言，子处理器块228A将比主处理块228B弓丨起耗散更多的热能。[0153]如由CPU110E所解说的，子处理器块228A正处理给定处理负载(诸如举例而言，游戏应用)的80%，而主处理器块228B正处理该处理负载的适度20%的剩余部分。有利地，与子处理器块228A相关联的增加的计算能力(相对于主处理块228B而言)可建立来自调度器207的高计算应用的分配偏置，因此解释了 80%的处理负载负担被分配给子处理器块228A。也就是说，因为子处理器块228A是高能力的，因此来自调度器207的默认动作可以是将需要高计算能力的任何应用分配至子处理器228A。然而，对子处理器块228A过多或过长的处理要求可能产生过量的热能，如由热点48A的解说中表示的。出于解说的目的，热点48A可在80°C的量级上，这是可能与到达严重状态315的阈值相关联的温度。
[0154]如先前所述，靠近CPUl IOE或者甚至更为具体地，靠近处理器核228B放置的传感器157可读取热点48A，并随后触发热策略管理器模块101以发起包括处理负载重新分配在内的热减轻技术。本领域普通技术人员将认识到，将处理负载从高功率密度子处理器228A重新分配到较低功率密度主处理器228B将用于降低跨该核的聚集热耗散。此外，预想了热策略管理器模块101在被各个核或诸核内的区域的温度读数所触发时可指示0/S调度器基于与核温度相关联的热偏置因数来指派新的处理负载或重新分配现有的处理负载。也就是说，基于各个处理核或核子区域的实时温度读数，预想了热偏置因数可被指派给各个处理核或核子区域，以使得以管理热能产生而不会过度牺牲用户体验或设备性能的方式来分配或重新分配处理负载负担。此外，为了力图确保QoS维持在其最高级别而不危害组件完整性，预想了在一些实施例中可包括用于将处理负担驱动至较高功率密度子核的偏置因数。
[0155]在重新分配处理负载后，CPUl IOF的核228可具有给主处理器块228B的60%的工作负载分配、以及给子处理器块228A的40%的工作负载分配。在该解说中，从高H)子处理器块228A减少处理负担以及向较低H)主处理器块228B相对增加处理负担不可避免地导致QoS降低。然而，将处理负担或其一部分重新分配至较低H)主处理器块228B使得热能产生跨核228的较大面积或覆盖区域得以扩展，因此相对于先前较小面积而言，创生了具有降低的每单位面积的温度的较大区域，如由“较冷”和较大的热点48B所解说的。出于解说的目的，热点48B可在50°C的量级上，这是可能与到达正常状态305的阈值相关联的温度。
[0156]从图13B的示例可以看出，利用热负载引导参数将处理负载从一个组件重新分配到另一个组件(诸如举例而言，从核228的子处理器块到核228的主处理器块)的诸实施例可用对处理性能的相对较小的折衷来实现与较大面积上的热能耗散相关联的更低温度的益处。与子处理器228A相比，主处理器块228B可更慢地处理负载，因此转化为更低的QoS，但在较大面积和较长时间上耗散与给定工作负载相关联的热能，由此可能避免PCD100中的临界温度。
[0157]图14解说了专用集成电路(“ASIC”)102的示例性平面图1400，该专用集成电路102可从诸如上述那些各种热减轻技术的应用中获益。在图14的解说中，GPU组135和CPU组110表示ASIC102上产生热能的主要组件。例如，功率管理集成电路(“PMIC”)182不驻留在ASIC102上，但被表示为在CPU组110的附近邻域1405中。例如，由于P⑶100中的有限物理空间，PMIC182可直接驻留在ASIC102之后且紧邻ASIC102。这样，本领域普通技术人员将认识到，从PMIC182或其它产热组件耗散的热能可不利地影响从CPUllO内的任一个核222、224、226、228上的传感器157取得的温度读数。[0158]PMIC182、以及驻留在K:D100中的其它组件可放置在给定处理核的直接邻域1405中，由此当从这些组件耗散的热能传播通过该核时，在该处理核中生成较高平均工作温度的偏差。本领域普通技术人员将认识到，这些紧邻组件对处理核温度的不利影响可能是跨各种P⑶100配置和/或使用情形难以预测或仿真的。这样，本领域普通技术人员也将认识到，可实时或近实时地利用的热减轻算法的优点在于，处理组件中可能源自PCD100内的毗邻组件(诸如示例性的PMIC182)的温度偏差可被适应，而无需定制的配置或预生成的热负载引导场景和参数。也就是说，可基于实时的实际温度读数来实时地分配或重新分配处理负载。
[0159]本说明书中所描述的过程或过程流中的某些步骤自然地位于其他步骤之前以便本发明如以上所述地运行。然而，如果此类次序或顺序并不改变本发明的功能性，则本发明并不被限定于所描述的步骤次序。即，认识到某些步骤可在其他步骤之前、之后、或并行地(基本上同时)执行，而不脱离本发明的范围和精神。在一些实例中，某些步骤可被省却或不执行，而不脱离本发明。此外，诸如“此后”、“随后”、“接下来”等措辞无意限制这些步骤的次序。这些措辞仅仅是被用于带领读者遍阅对示例性方法的描述。
[0160]此外，举例而言，编程领域的普通技术人员能够基于本说明书中的流程图和相关联的描述来编写计算机代码或标识恰适的硬件和/或电路以实现所公开的发明而没有困难。
[0161]因此，对特定程序代码指令集或详细硬件设备的公开并不被视为对于充分理解如何作出并使用本发明而言是必需的。所要求保护的计算机实现的过程的创新功能性在以上描述中结合可解说各种过程流的附图更为详细地进行了解释。
[0162]在一个或多个示例性方面中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。以示例而非限定的方式，此类计算机可读介质可以包括RAM、R0M、EEPR0M、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可用以携带或者存储指令或数据结构形式的期望程序代码且可由计算机访问的任何其它介质。
[0163]任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(“DSL”)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。
[0164]如本文中所使用的，盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(“⑶”)、激光碟、光碟、数字多用碟(“DVD”)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
[0165]因此，尽管已详细解说和描述了精选的方面，但是将可理解，可在其中作出各种替换和变更而不会脱离本发明如所附权利要求所定义的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于管理便携式计算设备中的热能产生的方法，所述方法包括: 邻近便携式计算设备中的芯片的热能产生组件放置温度传感器； 以第一速率监视由所述温度传感器生成的温度读数，其中所述温度读数与所述热能产生组件内的处理负载相关；以及 基于第一所监视温度读数，将处理负载部分从所述热能产生组件的第一处理区域重新分配至所述热能产生组件的第二处理区域，其中所述处理负载部分的重新分配用于降低单位时间上在所述组件的任何单位面积处生成的能量的量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 基于第二所监视温度读数，将处理负载部分从所述热能产生组件的所述第二处理区域重新分配至所述热能产生组件的所述第一处理区域。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二所监视温度读数指示所述第一处理区域的温度已相对于所述第一所监视温度读数被冷却。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，被重新分配的处理负载部分约等于所述第一处理区域中的处理负载的百分之百。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一处理区域是也包含所述第二处理区域的核内的子处理器。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一处理区域具有的相关联功率密度超过与所述第二处理区域相关联的功率密度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 定义多个热状态，其中每个热状态包含一温度范围；并且 其中所述第一所监视温度读数指示所述热能产生组件的温度已从第一热状态中包含的温度增加至第二热状态中包含的温度。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括: 基于第二所监视温度读数，将处理负载部分从所述热能产生组件的所述第二处理区域重新分配至所述热能产生组件的所述第一处理区域，其中所述第二所监视温度读数指示所述热能产生组件的温度已从所述第二热状态中包含的温度降低至所述第一热状态中包含的温度。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述第一处理区域重新分配至所述第二处理区域的负载量根据包含所述第一所监视温度读数的热状态而变化。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括将监视速率从所述第一速率增加至第二速率，其中增加的监视速率是由所述第一所监视温度读数触发的。
11.一种用于管理便携式计算设备中的热能产生的计算机系统，所述系统包括: 多核处理器，用于: 以第一速率监视由邻近放置的温度传感器生成的温度读数，其中所述温度读数与所述多核处理器的给定核内的处理负载相关；以及 基于第一所监视温度读数，将处理负载部分从所述给定核的第一处理区域重新分配至所述给定核的第二处理区域，其中所述处理负载部分的重新分配用于降低单位时间上在所述组件的任何单位面积处产生的能量的量。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述多核处理器进一步用于:基于第二所监视温度读数，将处理负载部分从所述给定核的所述第二处理区域重新分配至所述给定核的所述第一处理区域。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第二所监视温度读数指示所述第一处理区域的温度已相对于所述第一所监视温度读数被冷却。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，被重新分配的处理负载部分约等于所述第一处理区域中的处理负载的百分之百。
15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一处理区域是所述给定核内的子处理器。
16.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一处理区域具有的相关联功率密度超过与所述第二处理区域相关联的功率密度。
17.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述多核处理器进一步用于识别多个热状态，其中: 每个热状态包含一温度范围；并且 所述第一所监视温度读数指示所述给定核的温度已从第一热状态中包含的温度增加至第二热状态中包含的温度。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述多核处理器进一步用于: 基于第二所监视温度读数，将处理负载部分从所述给定核的所述第二处理区域重新分配至所述给定核的所述第一处理区域，其中所述第二所监视温度读数指示所述给定核的温度已从所述第二热状态中包含的温度降低至所述第一热状态中包含的温度。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，从所述第一处理区域重新分配至所述第二处理区域的负载量根据包含所述第一所监视温度读数的热状态而变化。
20.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述多核处理器还用于将监视速率从所述第一速率增加至第二速率，其中增加的监视速率是由所述第一所监视温度读数触发的。
21.一种用于管理便携式计算设备中的热能产生的计算机系统，所述系统包括: 用于以第一速率监视由邻近便携式计算设备中的芯片的热能产生组件放置的温度传感器生成的温度读数的装置，其中所述温度读数与所述热能产生组件中的处理负载相关；以及 用于将处理负载部分从所述热能产生组件的第一处理区域重新分配至所述热能产生组件的第二处理区域的装置，其中所述处理负载部分的重新分配由第一所监视温度读数触发，并用于降低单位时间上在所述组件的任何单位面积处产生的能量的量。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括: 用于将处理负载部分从所述热能产生组件的所述第二处理区域重新分配至所述热能产生组件的所述第一处理区域的装置，其中所述处理负载部分的重新分配是由第二所监视温度读数触发的。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第二所监视温度读数指示所述第一处理区域的温度已相对于所述第一所监视温度读数被冷却。
24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，被重新分配的处理负载部分约等于所述第一处理区域中的处理负载的百分之百。
25.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第一处理区域是也包含所述第二处理区域的核内的子处理器。
26.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第一处理区域具有的相关联功率密度超过与所述第二处理区域相关联的功率密度。
27.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括: 用于定义多个热状态的装置，其中每个热状态包含一温度范围；并且 其中所述第一所监视温度读数指示所述热能产生组件的温度已从第一热状态中包含的温度增加至第二热状态中包含的温度。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，还包括: 用于将处理负载部分从所述热能产生组件的所述第二处理区域重新分配至所述热能产生组件的所述第一处理区域的装置，其中所述处理负载部分的重新分配是由所述第二所监视温度读数触发的且所述第二所监视温度读数指示所述热能产生组件的温度已从所述第二热状态中包含的温度降低至所述第一热状态中包含的温度。
29.如权利要求27所述的系统，其特征在于，从所述第一处理区域重新分配至所述第二处理区域的负载量根据包含所述第一所监视温度读数的热状态而变化。
30.如权利要求27所述的系统，其特征在于，还包括用于将监视速率从所述第一速率增加至第二速率的装置，其中增加的监视速率是由第一所监视温度读数触发的。
31.一种包括计算机可使用介质的计算机程序产品，所述计算机可使用介质中实施有计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码适配成被执行以实现用于管理便携式计算设备中的热能产生的方法，所述方法包括: 以第一速率监视由邻近便携式计算设备中的芯片的热能产生组件放置的温度传感器生成的温度读数，其中所述温度读`数与所述热能产生组件中的处理负载相关；以及 基于第一所监视温度读数，将处理负载部分从所述热能产生组件的第一处理区域重新分配至所述热能产生组件的第二处理区域，其中所述处理负载部分的重新分配用于降低单位时间上在所述组件的任何单位面积处产生的能量的量。
32.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，所述程序代码实现所述方法还包括: 基于第二所监视温度读数，将处理负载部分从所述热能产生组件的所述第二处理区域重新分配至所述热能产生组件的所述第一处理区域。
33.如权利要求32所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第二所监视温度读数指示所述第一处理区域的温度已相对于所述第一所监视温度读数被冷却。
34.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，被重新分配的处理负载部分约等于所述第一处理区域中的处理负载的百分之百。
35.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第一处理区域是也包含所述第二处理区域的核内的子处理器。
36.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第一处理区域具有的相关联功率密度超过与所述第二处理区域相关联的功率密度。
37.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，所述程序代码实现所述方法还包括: 定义多个热状态，其中每个热状态包含一温度范围；并且其中所述第一所监视温度读数指示所述热能产生组件的温度已从第一热状态中包含的温度增加至第二热状态中包含的温度。
38.如权利要求37所述的计算机程序产品，其特征在于，所述程序代码实现所述方法还包括: 基于第二所监视温度读数，将处理负载部分从所述热能产生组件的所述第二处理区域重新分配至所述热能产生组件的所述第一处理区域，其中所述第二所监视温度读数指示所述热能产生组件的温度已从所述第二热状态中包含的温度降低至所述第一热状态中包含的温度。
39.如权利要求37所述的计算机程序产品，其特征在于，从所述第一处理区域重新分配至所述第二处理区域的负载量根据包含所述第一所监视温度读数的热状态而变化。
40.如权利要求37所述的计算机程序产品，其特征在于，所述程序代码实现所述方法还包括将监视速率从所述第一速率增加至第二速率，其中增加的监视速率是由所述第一所监视温度读数触发的。
【文档编号】G06F1/20GK103582857SQ201280019740
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年4月12日 优先权日:2011年4月22日
【发明者】J·J·安德森, S·苏尔, J·A·尼曼, J·M·阿特米尔 申请人:高通股份有限公司