专利名称：管理计算机的功耗的制作方法
技术领域：
本发明的领域是数据处理，或者更加具体地是用于管理计算机的功耗的方法和 产品，以及其功耗被管理的计算机。
背景技术：
1948年EDVAC计算机的开发通常称为计算机时代的开端。从那时起，计算机已 经发展成非常复杂的设备。现在的计算机比诸如EDVAC的早期系统更加高级。计算机 通常包括硬件和软件组件、应用程序、操作系统、处理器、总线、存储器、输入/输出 设备等的组合。随着半导体工艺和计算机架构的进步将计算机的性能推动得越来越高， 更加高级的计算机软件已经发展为利用硬件的较高性能，导致当今的计算机比仅仅若干 年前的计算机强大得多。现在的计算机系统可以消耗大量的功率，并且生成大量的热量。为了控制计算 机的功耗和热量生成，操作系统(‘Os’)和计算机处理器设计者实现了由OS执行的 功率管理技术，类似于多数现代操作系统的高级配置与电源接口( ‘ACPI’)模块。此 类基于OS的功率管理技术根据计算机处理器的性能来管理计算机的功耗。其他功率管 理技术在计算机中以不作为OS的一部分来执行的软件来实现。实际上，此类非基于OS 的功率管理技术通常在处理器(诸如服务处理器，其不是计算机的主处理器)上执行的软 件中实现。此类非基于OS的功率管理技术仅根据测量的温度、电流、功率值等而不是根 据计算机处理器的性能来管理计算机处理器的功耗。虽然基于OS和非基于OS 二者均可 以同时管理一台计算机中的功耗，但是目前此类基于OS的功率管理和非基于OS的功率 管理技术之间没有协作。因此，基于OS和非基于OS的功率管理技术通常在管理计算机 系统的功耗时发生冲突。
发明内容
提供了用于管理计算机的功耗的方法和产品，以及其功耗被管理的计算机。该 计算机包括计算机处理器，并且本发明的实施方式包括由带内功率管理器向带外功率 管理器提供针对计算机处理器的建议性能状态(‘P-状态’)；由带外功率管理器根据 计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量来确定是否批准建议P-状态；以及如 果带外功率管理器批准建议P-状态，则根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参 数。本发明的以上和其他目的、特征和优点将从以下如附图所示的本发明的示例实 施方式的更具体描述中变得易见，附图中相似的参考数字通常表示本发明的示例性实施 方式的相似部分。从第一方面看，本发明提供一种管理计算机的功耗的方法，该计算机包括计算 机处理器，该方法包括由带内功率管理器向带外功率管理器提供针对计算机处理器的 建议性能状态(‘P-状态’)；由带外功率管理器根据计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量来确定是否批准建议P-状态；并且如果带外功率管理器批准建议P-状 态，则根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参数。优选地，本发明提供一种方法，其中，如果带外功率管理器批准建议P-状态 该方法还包括将该批准通知给带内功率管理器；以及根据批准的P-状态来设置计算机处 理器的操作参数还包括由带内功率管理器根据批准的 P-状态来设置计算机处理器的操作 参数。优选地，本发明提供一种方法，其中，根据批准的P-状态来设置计算机处理器 的操作参数还包括由带外功率管理器根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参 数。优选地，本发明提供一种方法，其还包括当带外功率管理器根据批准的ρ-状态 设置计算机处理器的操作参数时，将批准的P-状态通知给带内功率管理器。优选地，本发明提供一种方法，其还包括由带内功率管理器向带外功率管理 器周期性地请求计算机处理器的当前P-状态；以及，仅当带内功率管理器请求当前P-状 态时，将批准的P-状态通知给带内功率管理器。优选地，本发明提供一种方法，还包括仅在带外功率管理器没有批准建议 P-状态的情况下，通知带内功率管理器。优选地，本发明提供一种方法，其中该方法还包括由带外功率管理器设置在 带内功率管理器中P-状态的正常操作范围；以及，由带内功率管理器向带外功率管理器 提供建议P-状态还包括仅当建议P-状态在正常操作范围内时提供建议P-状态。从第二方面看，本发明提供一种用于管理功耗的计算机系统，该计算机包括计 算机处理器和服务处理器，可操作地耦合至计算机处理器和服务处理器的计算机存储 器，该计算机存储器具有安置在其中的计算机程序指令，该计算机程序指令能够由带 内功率管理器向带外功率管理器提供针对计算机处理器的建议性能状态(‘P-状态’)； 由带外功率管理器根据计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量来确定是否批 准建议P-状态；以及，如果带外功率管理器批准了建议P-状态，则根据批准的P-状态 来设置计算机处理器的操作参数。优选地，本发明提供一种计算机系统，其中，如果带外功率管理器批准了建议 P-状态计算机还包括能够将批准通知给带内功率管理器的计算机程序指令；并且根据 批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参数还包括由带内功率管理器根据批准的P-状 态来设置计算机处理器的操作参数。优选地，本发明提供一种计算机系统，其中根据批准的ρ-状态来设置计算机处 理器的操作参数还包括由带外功率管理器根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作 参数。优选地，本发明提供一种计算机系统，还包括这样的计算机程序指令，其能够 在带外功率管理器根据批准的ρ-状态来设置计算机处理器的操作参数时，将批准的ρ-状 态通知给带内功率管理器。优选地，本发明提供一种计算机系统，还包括这样的计算机程序指令，其能 够由带内功率管理器向带外功率管理器周期性地请求计算机处理器的当前P-状态；以 及仅当带内功率管理器请求当前P-状态时，才将批准的P-状态通知给带内功率管理器。
优选地，本发明提供一种计算机系统，还包括这样的计算机程序指令，其能 够仅在带外功率管理器不批准建议P-状态的情况下，通知带内功率管理器。优选地，本发明提供一种计算机系统，其中该计算机还包括这样的计算机程 序指令，其能够由带外功率管理器设置在带内功率管理器中P-状态的正常操作范围；以 及由带内功率管理器向带外功率管理器提供建议P-状态还包括仅当建议P-状态在正常操 作范围内时提供建议P-状态。从第三方面看，本发明提供一种用于管理计算机的功耗的计算机程序产品，该 计算机包括计算机处理器，该计算机程序产品安置在计算机可读介质中，该计算机程序 产品包括计算机程序指令，其能够由带内功率管理器向带外功率管理器提供针对计算 机处理器的建议性能状态(‘P-状态’)；由带外功率管理器根据计算机处理器的功率 设定点和当前测量的操作度量来确定是否批准建议P-状态；以及如果带外功率管理器批 准建议P-状态，则根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参数。优选地，本发明提供一种计算机程序产品，其中，如果带外功率管理器批准建 议P-状态，则计算机程序产品还包括能够将批准通知给带内功率管理器的计算机程序 指令；以及根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参数还包括由带内功率管理器 根据批准的P-状态来设置计算机处理器的操作参数。优选地，本发明提供一种计算机程序产品，其中根据批准的ρ-状态来设置计算 机处理器的操作参数还包括由带外功率管理器根据批准的P-状态来设置计算机处理器的 操作参数。优选地，本发明提供一种计算机程序产品，还包括这样的计算机程序指令，其 能够当带外功率管理器根据批准的ρ-状态来设置计算机处理器的操作参数时，将批准 的P-状态通知给带内功率管理器。优选地，本发明提供一种计算机程序产品，还包括这样的计算机程序指令，其 能够由带内功率管理器向带外功率管理器周期性地请求计算机处理器的当前P-状态； 以及仅当带内功率管理器请求当前P-状态时，将批准的P-状态通知给带内功率管理器。优选地，本发明提供一种计算机程序产品，还包括这样的计算机程序指令，其 能够仅在带外功率管理器不批准建议P-状态的情况下，通知带内功率管理器。
图1呈现了根据本发明实施方式的包括功耗被管理的计算机的示例性系统的功 能框图；图2呈现了示出根据本发明实施方式的用于管理计算机的功耗的示例性方法的 流程图；以及图3呈现了示出根据本发明实施方式的用于管理计算机的功耗的又一示例性方 法的流程图。
具体实施例方式从图1开始参考附图对根据本发明的用于计算机中的功率管理的示例性方法、 计算机和产品进行描述。图1呈现了包括计算机(152)的示例性系统的功能框图，其中根据本发明的实施方式管理该计算机(152)的功耗。计算机(152)包括根据本发明的实施方式来管理其功耗的自动计算机器。可以根据本发明的实施方式来管理其功耗的此类自动计算机器的一个示例是刀片服务器。本 说明书中使用的术语“服务器”通常是指通过网络连接来提供服务(例如，数据库访 问、文件传送、远程访问)或者资源(例如，文件空间)的多用户计算机。根据上下文 需要，术语“服务器’包含性地指服务器的计算机硬件以及在服务器上运行的任何服务 器应用软件或者操作系统软件。服务器应用是接受连接以便通过发送返回响应来服务来 自用户的请求的应用程序。服务器应用可以与使用其的客户端应用运行在相同的计算机 上，或者服务器应用可以通过计算机网络接受连接。服务器应用的示例包括文件服务 器、数据库服务器、备份服务器、打印服务器、邮件服务器、web服务器、FTP服务器、 应用服务器、VPN服务器、DHCP服务器、DNS服务器、WINS服务器、登录服务器、 安全服务器、域控制器、备份域控制器、代理服务器、防火墙等。刀片服务器是设计用于高密度的独立服务器。刀片机箱提供诸如供电、冷却、 联网、各种互连和管理之类的服务，并且有时在机箱中一起提供一尽管不同刀片提供器 关于应当以及不应当包括在刀片自身中具有不同原理。同时，一组刀片服务器安装在刀 片系统的刀片机箱或者“刀片中心”中。作为实际情况，所有计算机利用需要功率的 电子组件来实现，而这产生热量。诸如处理器、存储器、硬盘驱动、电源、存储和网络 连接、键盘、视频组件、鼠标等的组件仅支持基本计算功能，但是其都增加了体积、热 量、复杂度以及比固态组件更加易于出故障的移动部分。在刀片范例中，这些功能中的 多数从刀片计算机上移除，其由虚拟化(iscsi存储、通过IP的远程控制台)的刀片机箱 (DC电源)提供或者完全丢弃(串行端口)。刀片本身变得较简单、较小并且经得起单 个刀片机箱中密集安装多个刀片服务器的检验。图1的计算机(152)包括至少一个计算机处理器(156)或者‘CPU，以及随机 存取存储器(168) ( ‘RAM’)，此RAM通过高速存储器总线(166)和总线适配器(158) 连接至处理器(156)和计算机(152)的其他组件。RAM(168)中存储有应用(126)，其是 用于用户级数据处理的一组计算机程序指令。此类软件应用的示例包括服务器应用、文 字处理器、电子表格应用、媒体播放器等，如本领域技术人员所知。操作系统(154)也存储在RAM(168)中。根据本发明的实施方式，对于管理计 算机的功耗有用的操作系统包括 UNIX 、LinuxTM、Microsoft XPtm、Microsoft Vista 、 AIXtm, IBM的i5/0STM以及本领域技术人员所知的其他操作系统。图1的示例中的操 作系统(154)包括带内功率管理器(130)。带内功率管理器(130)是根据本发明的实施方 式管理计算机(152)的功耗的一组计算机程序指令，该管理通过由带内功率管理器(130) 向带外功率管理器(132)提供针对计算机处理器(156)的建议性能状态(‘ρ-状态’) (204)来实现。本说明书中使用的术语“带内”是指在根据本发明的实施方式管理计算机的功 耗时改变其操作参数的计算机处理器上执行的计算机功率管理器。为了便于理解，此 类计算机处理器可以认为是执行用户级软件应用、操作系统等的‘主’、‘主要’或者
‘带内’处理器。在图1的计算机中，带内功率管理器在处理器(156)上执行，根据本发 明的实施方式，该处理器的操作参数在管理计算机(152)的功耗时改变。相比之下，带外功率管理器不是由其操作参数改变的计算机处理器执行的，相反，其在另外的计算机 处理器上执行。为了便于理解，类似地，执行带外功率管理器的此类计算机处理器可以 认为是执行非用户级应用的系统级固件的‘次级’、‘带外’或者‘服务’处理器。在 图1的示例中，带外功率管理器(132)在服务处理器(138)上执行，该服务处理器(138) 的操作参数在管理计算机(152)的功耗时不改变。带内功率管理器(132)可以确定根据计算机处理器的性能度量来建议的ρ-状 态。计算机处理器(156)的性能度量(128)是描述计算机处理器的实际性能的信息。性 能度量(128)的示例包括计算机处理器利用率的测量、硬件性能计数器的值等，如本领 域技术人员所知。硬件性能计数器(也称为硬件计数器)是一组专用寄存器，其实现在 多个微处理器中用以存储计算机中的硬件相关活动的计数。存储在硬件性能计数器中的 硬件相关活动的计数的示例包括数据高速缓存缺失、指令高速缓存缺失、等待存储器访 问而拖延的周期、没有指令发布的周期、最大指令发布的周期等，如本领域技术人员所 知。性能状态(‘ρ-状态’)通过指定计算机处理器的内核电压电平以 及计算机处 理器的时钟速度来定义计算机处理器的操作状态。计算机处理器的内核电压是计算机处 理器的电压调节器的电压电平。P-状态可以组织成多个不同的水平，其中较低水平P-状 态通常表示处理器的较高性能、较高的内核电压电平以及较高的时钟速度，而较高水平 P-状态通常表示处理器的较低性能、较低的内核电压电平以及较低的时钟速度。计算 机处理器的功率与处理器的时钟速度和内核电压成比例。计算机处理器的内核电压继而 受到时钟速度的改变的影响。本领域技术人员将立即认识到，内核电压和时钟速度是可 变的，并且降低其中任一值将减小计算机处理器的功耗。当计算机处理器在如计算机处 理器的性能度量(128)所指示的低负载下时，带内功率管理器(130)可以将计算机处理 器的当前P-状态设置到较高P-状态，从而减小计算机处理器的功耗，同时非常少量地 (如果有的话)减少计算机处理器的性能。改变计算机处理器的ρ-状态的技术示例包括 Intel 的 SpeedStep 技术、AMD 的 PowerNow ！ 和 Cool ‘n，Quiet 技术、VIA 的 LongHaul 技术等。本领域技术人员将认识到，可以对这些技术中的每一个进行改进以 使其用于根据本发明实施方式来管理计算机的功耗。在图1的示例中，为了便于解释，将带内功率管理器(130)绘制为操作系统 (154)的软件组件。然而，本领域技术人员将认识到，带内功率管理器(130)可以备选地 实现为操作系统的高级配置与电源接口( ‘ACPI’)模块的组件，或者实现为与操作系 统分离的独立软件应用。图1的示例中的操作系统(154)、带内功率管理器(130)和其他 软件模块示出在RAM(168)中，但是此类软件的很多组件通常也存储在非易失性存储器 中，诸如存储在磁盘驱动(170)上或者闪存(134)中。如上所述，图1的计算机(152)包括执行带外功率管理器的服务处理器(138)。 在图1的计算机(152)中，服务处理器(138)通过带外总线(140)连接至处理器(156)。 此类带外总线(140)可以实现为低管脚数(‘LPC’ )总线、集成电路间(‘I2C’ )总 线、系统管理总线(‘SMBus’)、串行外围接口( ‘SPI’)总线等，如本领域技术人 员所知。服务处理器(138)是可以嵌入在计算机主板上的专用微控制器。构建在计算机中的不同类型的传感器向服务处理器报告诸如温度、冷却扇速度、操作系统状态等的度 量。服务器处理器(138)可以监测传感器，并且如果任何监测到的度量超过预定义的界 限，则经由网络向系统管理员发送提示，以指示计算机的潜在故障。管理员还可以与服 务处理器远程通信，以采取正确动作，诸如重新设置或者重新启动计算机以获得拖延的 正确执行的操作系统。服务处理器的一个示例是在大部分刀片服务器中使用的基板管理控制器 (‘BMC’)。BMC的基本功能由智能平台管理接口( ‘IPMI，)架构来定义。BMC 可以管理系统管理软件与平台硬件之间的接口。到BMC的物理接口可以包括SMBus总 线，RS-232串行控制台、地址线和数据线以及智能平台管理总线(‘IPMB’)，其中 IPMB使得BMC能够接受来自系统中的其他管理控制器的IPMI请求消息。在图1的示例中，服务处理器(138)包括能够存储带外功率管理器(132)的计 算机存储器(诸如RAM或者闪存)，带外功率管理器是根据本发明的实施方式来管理计 算机的功耗的一组计算机程序指令，该管理通过根据计算机处理器(156)的功率设定点 (144)和当前测量的操作度量(134)来确定是否批准建议ρ-状态(204)来实现。计算机处理器(156)的当前测量的操作度量(134)是正在操作的计算机处理器的 参数测量。计算机处理器(156)的当前测量的操作度量(134)的示例包括计算机处理器 的电流吸收、功率使用、箱体温度等，如本领域技术人员所知。设定点是带外功率管理器试图通过控制计算机处理器来实现的目标值。功率 设定点是针对计算机处理器的特定操作状态(145)定义一个或多个优选操作点的数据结 构。带外功率管理器使用功率设定点来控制处理器操作期间的功耗、箱体温度以及计算 机处理器的其他操作度量。计算机处理器的操作状态(145)可以由计算机处理器的一个或多个操作参数来 定义，操作参数诸如处理器的内核电压和时钟速度。带外功率管理器试图通过在计算机 处理器的整个操作中改变计算机处理器的操作状态(145)(即改变计算机处理器的操作参 数)来达到功率设定点。在此使用的‘达到’功率设定点意思是与功率设定点的优选操 作度量相同类型的当前测量的操作度量近似等于该优选操作度量。例如，考虑针对计算 机处理器的功耗定义优选操作度量的功率设定点处于10瓦特。如果针对计算机处理器的 功耗的当前测量的操作度量是10.0001瓦特，则当前测量的操作度量近似等于功率设定点 中定义的优选操作度量，并且‘达到’ 了功率设定点的优选操作度量。带外功率管理器(132)可以在计算机处理器的操作期间动态地改变操作状态， 以实现功率节省、箱体温度和计算机处理器性能的最佳组合。带外管理器(132)可以通 过计算和设置针对计算机处理器的任何操作参数的值来改变操作状态。 在具有带内和带外功率管理器的现有技术计算机中，带内和带外功率管理器之 间没有协作。相反，ρ-状态完全由带内功率管理器仅根据性能度量、而不根据计算机处 理器的功率设定点或者当前测量的操作度量来设置。相比之下，在根据本发明的实施方 式其功耗被管理的计算机中，ρ-状态由带内功率管理器根据性能度量来建议，并且由带 外功率管理器根据计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量来批准。也即，在 根据本发明的实施方式其功率被管理的计算机中，通过带内和带外功率管理器之间的协 作、不止单独根据性能度量来针对计算机处理器设置ρ-状态。
图1的示例中的带外功率管理器(132)还可以将建议ρ-状态(204)的批准通知 给带内功率管理器。因为计算机处理器的当前P-状态可能是影响计算机处理器性能的一 个因素，所以当前P-状态可能在由带内功率管理器确定另一建议P-状态时有用。如果带外功率管理器(132)批准建议ρ-状态(204)，则图1的系统可以根据批准 的P-状态(226)来设置(224)计算机处理器的操作参数。根据批准的P-状态来设置计 算机处理器的操作参数可以由带外功率管理器(132)或者带内功率管理器(130)来实现。 在通知建议ρ-状态(204)的批准之后，带内功率管理器(130)可以根据批准的ρ-状态来 设置计算机处理器的操作参数。备选地，带外功率管理器可以在其自身批准建议ρ-状态 (204)之后，根据批准的ρ-状态来设置计算机处理器的操作参数。可以通过在为此目的 而指定的计算机存储器(诸如计算机处理器的寄存器)中存储表示计算机处理器的内核电 压电平和时钟速度的值来实现根据批准的ρ-状态设置计算机处理器的操作参数。图1的计算机(152)还包括通过扩展总线(160)和总线适配器(158)耦合至处理 器(156)和计算机(152)的其他组件的磁盘驱动适配器(172)。磁盘驱动适配器(172) 以磁盘驱动(170)的形式将非易失性数据存储连接至计算机(152)。在根据本发明的实 施方式其功耗被管理的计算机中有用的磁盘驱动适配器包括集成驱动电子(‘IDE’ ) 适配器、小型计算机系统接口( ‘SCSI’)适配器以及本领域技术人员所知的其他适配 器。非易失性计算机存储器还可以实现为光盘驱动、电可擦除可编程只读存储器(所谓 的‘EEPROM’或者‘闪’存)(134)、RAM驱动等，如本领域技术人员所知。
图1的示例计算机(152)包括一个或多个输入/输出(‘I/O’ )适配器(178)。 I/O适配器例如通过用于控制向显示设备(诸如计算机显示屏)的输出以及来自用户输入 设备(181)(诸如键盘和鼠标)的用户输入的软件驱动器和计算机硬件来实现面向用户的 输入/输出。图1的示例计算机(152)包括视频适配器(209)，其是特别设计用于向显示 设备(180)(诸如显示屏或者计算机监视器)输出图形的I/O适配器的示例。视频适配器 (209)通过高速视频总线(164)、总线适配器(158)和前端总线(162)(其也是高速总线) 连接至处理器(156)。图1的示例性计算机(152)包括通信适配器(167)，其用于与数据通信网络 (100)和其他计算机(136)的数据通信。此类数据通信可以通过RS-232连接、通过外部 总线(诸如通用串行总线(‘USB’))、通过数据通信网络(诸如IP数据通信网络)以及 按照本领域技术人员所知的其他方式而顺次实现。通信适配器实现数据通信的硬件层， 通过该数据通信的硬件层，一台计算机直接地或者通过数据通信网络而向另一计算机发 送数据通信。在根据本发明的实施方式其功耗被管理的计算机中有用的通信适配器的示 例包括有线拨号通信的调制解调器、用于有线数据通信网络通信的以太网(IEEE802.3)适 配器以及用于无线数据通信网络通信的802.11适配器。构成图1所示的示例性系统的计算机、服务器、网络和其他设备的布置是出于 解释的目的，而不是出于限制的目的。根据本发明的各种实施方式有用的数据处理器系 统可以包括附加服务器、路由器、其他设备以及端到端架构，图1中未示出，这将是本 领域技术人员所知的。此类数据处理系统中的网络可以支持多种数据通信协议，例如包 括TCP (传输控制协议)、IP (因特网协议)、HTTP (超文本传输协议)、WAP (无线接入 协议)、HDTP(手持式设备传输协议)以及本领域技术人员所知的其他协议。本发明的各种实施方式可以在图1所示之外的多种硬件平台上实现。为了进一步解释，图2呈现了示出根据本发明的实施方式的用于管理计算机的 功耗的示例性方法的流程图。在图2的方法中，其功耗被管理的计算机(图1中的152) 包 括计算机处理器(图1中的156)。图2的方法包括由带内功率管理器(130)向带外功率管理器(132)提供(202)针 对计算机处理器的建议性能状态(‘ρ-状态’)(204)。由带内功率管理器(130)向带 外功率管理器(132)提供(202)针对计算机处理器的建议性能状态(‘ρ-状态’)(204) 可以按照多种方式来实现，例如，根据带外总线协议(诸如以太网、TCP、IP、点到点协 议等)从带内向带外功率管理器直接在带外总线(图1中的140)上的数据分组中传输建 议ρ-状态的值。由带内功率管理器(130)向带外功率管理器(132)提供(202)针对计算 机处理器的建议性能状态(‘ρ-状态’)(204)还可以例如通过以下来实现由带内功 率管理器断言带外总线(图1中的140)的信号线，其在带外功率管理器中产生指示新建 议ρ-状态的中断，并且响应于该中断，由带外功率管理器从计算机存储器中的指定位置 (诸如计算机处理器的特定寄存器或者RAM中的特定存储器地址)读取建议ρ-状态的 值。本领域技术人员将认识到，虽然在此仅描述了提供(202)针对计算机处理器的建议 ρ-状态(204)的两个示例，但是根据本发明的实施方式的提供(202)针对计算机处理器 的建议ρ-状态(204)可以按照其他方式来实现，并且每个此类方式都在本发明的范围之 内。图2的方法还包括由带外功率管理器(132)根据计算机处理器的功率设定点 (144)和当前测量的操作度量(134)来确定(206)是否批准建议ρ-状态(204)。由带外 功率管理器(132)根据计算机处理器的计算的功率设定点(144)和当前测量的操作度量 (134)来确定(206)是否批准建议ρ-状态(204)可以通过以下来实现确定如果实现建议 ρ-状态，其是否与功率设定点冲突。作为一个示例，考虑计算机处理器的当前测量的箱 体温度是65摄氏度，而功率设定点指定箱体温度是45度。如果计算机处理器的当前性 能度量指示计算机处理器在较重负载下，则带内功率管理器不管当前测量的箱体温度， 可以建议一种增加处理器的时钟速度的ρ-状态，这转而将增加箱体温度。也即，建议 P-状态如果实现的话，将导致箱体温度升高，而带外功率管理器正在试图实现达到功率 设定点中所定义值的较低箱体温度。在这种情况下，带外功率管理器可以确定建议ρ-状 态与功率设定点冲突，从而确定不批准建议ρ-状态。如果带外功率管理器(132)不批准建议ρ-状态(204)，则图2的方法继续等待 下一建议P-状态。在等待时，带外功率管理器(132)可以通过根据功率设定点改变计算 机处理器的操作参数(220)来继续管理计算机的功耗。如果带外功率管理器(132)批准 建议ρ-状态(204)，则图2的方法通过将批准通知(214)给带内功率管理器(130)而继 续。将批准通知(214)给带内功率管理器可以通过以下来实现由带外功率管理器断言 带外总线(图1中的140)的信号线，其在带内功率管理器中产生指示批准的中断，根据 带外总线协议在带外总线上发送该批准通知，或者以本领域技术人员所知的其他方式。图2的方法还包括根据批准的ρ-状态(226)来设置(224)计算机处理器的操作 参数的两种备选方法。在图2的方法中，根据批准的ρ-状态来设置(224)计算机处理器 的操作参数可以通过在通知(214)批准建议ρ-状态之后、带内功率管理器设置(218)操作参数来实现。也即，带内功率管理器(130)可以实现从先前ρ-状态到批准的ρ-状态(226)的改变。在图2的方法中，作为由带内功率管理器(130)设置(216)操作参数的 备选，带外功率管理器(132)可以根据ρ-状态本身来设置(218)计算机处理器的操作参 数。也即，带内功率管理器可以仅建议，但是不实现ρ-状态的改变。为了进一步解释，图3呈现了示出根据本发明的实施方式的用于管理计算机的 功耗的又一示例性方法的流程图。在图3的方法中，与图2的方法类似，其功耗被管理 的计算机(图1中的152)包括计算机处理器(图1中的156)。图3的方法与图2的方法相似之处包括由带内功率管理器(130)向带外功率 管理器(132)提供(202)针对计算机处理器的建议性能状态(‘ρ-状态’)(204)；由带 外功率管理器(132)根据计算机处理器的功率设定点(144)和当前测量的操作度量来确定 (206)是否批准建议ρ-状态(204)；以及，如果带外功率管理器(132)批准建议ρ-状态 (204)，则根据批准的ρ-状态(226)来设置(224)计算机处理器的操作参数。图3的方法与图2的方法的相似之处还在于在图3的方法中，根据批准的ρ-状 态(226)来设置(224)计算机处理器的操作参数包括由带外功率管理器(130)根据批准 的ρ-状态来设置计算机处理器的操作参数。然而，图3的方法与图2的方法的不同之处在于图3的方法包括由带内功率管 理器(130)向带外功率管理器(132)周期性地请求(306)计算机处理器的当前ρ-状态， 并且仅当带内功率管理器(130)请求当前ρ-状态时，将批准的ρ-状态(226)通知(308) 给带内功率管理器(130)。由带内功率管理器(130)向带外功率管理器(132)周期性地请 求(306)计算机处理器的当前ρ-状态可以通过以下来实现在预定义时段(诸如五分钟) 之后，通过带外总线(图1中的140)向带外功率管理器请求当前ρ-状态；或者，在确定 后续建议ρ-状态之前，通过带外总线(图1中的140)向带外功率管理器请求当前ρ-状 态，或者以本领域技术人员所知的其他方式。在带外功率管理器通常批准建议ρ-状态的实施方式中，周期性地请求当前ρ-状 态在减少通信和处理开销上是有用的。当计算机处理器的操作度量在操作期间保持在正 常范围中并且计算机处理器负载变化但是没有到达极限时，可能出现此类实施方式。例 如，考虑其中十分之九的建议P-状态被批准的实施方式。与仅周期性地通知带内功率管 理器相比，将每个批准都通知给带内功率管理器增加了带内和带外功率管理器之间的通 信。在这样的实施方式中，带内功率管理器在提供建议P-状态之后，可以在P-状态被 批准并且由带外功率管理器实现的假设下操作。作为仅当带内功率管理器(130)请求当前ρ-状态时将批准的ρ-状态(226)通知 (308)给带内功率管理器(130)的备选，图2的方法还包括仅在带外功率管理器(132) 不批准建议ρ-状态(204)的情况下，通知(310)带内功率管理器(130)。例如，再次考 虑十分之九的建议ρ-状态被批准的实施方式。在该示例中，仅将不批准建议ρ-状态通 知给带内功率管理器将带内与带外功率管理器之间的通信减少了百分之九十。作为仅当带内功率管理器(130)请求当前ρ-状态时将批准的ρ-状态(226)通 知(308)给带内功率管理器(130)的另一备选，图3的方法还包括当带外功率管理器 (132)根据批准的ρ-状态(218)来设置计算机处理器的操作参数时，将批准的ρ-状态 (226)通知(302)给带内功率管理器(130)。与以上所述的带外管理器通常批准建议ρ-状态的实施方式不同，存在带外功率管理器可能很少(如果有的话)批准建议P-状态的其 他实施方式。在这些实施方式中，可以通过仅当P-状态被批准并且带外功率管理器根据 批准的P-状态来设置操作参数时通知带内功率管理器，来减少带内与带外功率管理器之 间的通信以及处理开销。
主要在用于管理计算机的功耗的全功能计算机的上下文中描述了本发明的示例 性实施方式。然而，本领域技术人员将认识到，本发明还可以具体化在安置在与任何适 合的数据处理器系统一起使用的信号承载介质上的计算机程序产品中。此类信号承载介 质可以是计算机可读信息的传输介质或者可记录介质，包括磁性介质、光介质或者其他 适合介质。可记录介质的示例包括硬盘驱动或者软盘中的磁盘、针对光学驱动的压缩 盘、磁带，以及本领域技术人员所知的其他介质。传输介质的示例包括用于语音通信的 电话网络和数字数据通信网络(诸如Ethernets )和利用因特网协议和万维网通信的网络 以及无线传输介质(诸如根据IEEE802.il规范族实现的网络)。本领域技术人员将立即 认识到，具有适合编程装置的任何计算机将能够执行具体化在程序产品中的本发明方法 的步骤。本领域技术人员将立即认识到，虽然本说明书中描述的一些示例性实施方式面 向安装并且运行于计算机硬件上的软件，但是，实现为固件或者硬件的备选实施方式也 在本发明的范围内。
权利要求
1.一种管理计算机的功耗的方法，所述计算机包括计算机处理器，所述方法包括 由带内功率管理器向带外功率管理器提供针对所述计算机处理器的建议性能状态(‘P-状态’)；由所述带外功率管理器根据所述计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量 来确定是否批准所述建议P-状态；以及如果所述带外功率管理器批准所述建议P-状态，则根据批准的P-状态来设置所述计 算机处理器的操作参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中，如果所述带外功率管理器批准所述建议ρ-状态所述方法还包括将所述批准通知给所述带内功率管理器；以及 根据所述批准的P-状态来设置所述计算机处理器的操作参数还包括由所述带内功率 管理器根据所述批准的P-状态来设置所述计算机处理器的操作参数。
3.如权利要求1所述的方法，其中根据所述批准的ρ-状态来设置所述计算机处理器 的操作参数还包括由所述带外功率管理器根据所述批准的P-状态来设置所述计算机处 理器的操作参数。
4.如权利要求3所述的方法，还包括当所述带外功率管理器根据所述批准的ρ-状态 来设置所述计算机处理器的所述操作参数时，将所述批准的ρ-状态通知给所述带内功率管理器。
5.如权利要求3所述的方法，还包括由所述带内功率管理器向所述带外功率管理器周期性地请求所述计算机处理器的当 前ρ-状态；以及仅当所述带内功率管理器请求所述当前P-状态时，将所述批准的P-状态通知给所述 带内功率管理器。
6.如权利要求1所述的方法，还包括仅在所述带外功率管理器不批准所述建议ρ-状态的情况下，通知所述带内功率管理ο
7.如权利要求1所述的方法，其中 所述方法还包括由所述带外功率管理器设置在所述带内功率管理器中P-状态的正常 操作范围；以及由所述带内功率管理器向所述带外功率管理器提供建议P-状态还包括仅在所述建议 P-状态在所述正常操作范围内的情况下，提供所述建议P-状态。
8.一种用于管理功耗的计算机系统，所述计算机包括计算机处理器和服务处理器， 计算机存储器可操作地耦合至所述计算机处理器和所述服务处理器，所述计算机存储器 具有安置在其中的计算机程序指令，所述计算机程序指令能够由带内功率管理器向带外功率管理器提供针对所述计算机处理器的建议性能状态 (‘ρ-状态’)；由所述带外功率管理器根据所述计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量 来确定是否批准所述建议P-状态；以及如果所述带外功率管理器批准所述建议ρ-状态，则根据批准的ρ-状态来设置所述计算机处理器的操作参数。
9.如权利要求8所述的计算机系统，其中，如果所述带外功率管理器批准所述建议 ρ-状态所述计算机还包括能够将所述批准通知给所述带内功率管理器的计算机程序指令；以及根据所述批准的P-状态来设置所述计算机处理器的操作参数还包括由所述带内功率 管理器根据所述批准的P-状态来设置所述计算机处理器的操作参数。
10.如权利要求8所述的计算机系统，其中根据所述批准的ρ-状态来设置所述计算机 处理器的操作参数还包括由所述带外功率管理器根据所述批准的ρ-状态来设置所述计算 机处理器的操作参数。
11.如权利要求10所述的计算机系统，还包括这样的计算机程序指令，其能够当所述 带外功率管理器根据所述批准的ρ-状态来设置所述计算机处理器的所述操作参数时，将 所述批准的ρ-状态通知给所述带内功率管理器。
12.如权利要求10所述的计算机系统，还包括这样的计算机程序指令，其能够 由所述带内功率管理器向所述带外功率管理器周期性地请求所述计算机处理器的当前ρ-状态；以及仅当所述带内功率管理器请求所述当前P-状态时，将所述批准的ρ-状态通知给所述 带内功率管理器。
13.如权利要求8所述的计算机系统，还包括这样的计算机程序指令，其能够 仅在所述带外功率管理器不批准所述建议ρ-状态的情况下，通知所述带内功率管理ο
14.如权利要求8所述的计算机系统，其中所述计算机还包括这样的计算机程序指令，其能够由所述带外功率管理器设置在所 述带内功率管理器中ρ-状态的正常操作范围；以及由所述带内功率管理器向所述带外功率管理器提供建议ρ-状态还包括仅在所述建议 P-状态在所述正常操作范围内的情况下，提供所述建议P-状态。
15.一种可加载到数字计算机的内部存储器中的计算机程序产品，包括用于执行的软 件代码部分，当所述产品在计算机上运行时，用以实现权利要求1到7中所述方法的所有 步骤。
全文摘要
用于管理计算机的功耗的方法和产品，以及其功耗被管理的计算机。该计算机包括计算机处理器，并且本发明的实施方式包括由带内功率管理器向带外功率管理器提供针对计算机处理器的建议性能状态(‘p-状态’)；由带外功率管理器根据计算机处理器的功率设定点和当前测量的操作度量来确定是否批准建议p-状态；以及如果带外功率管理器批准建议p-状态，则根据批准的p-状态来设置计算机处理器的操作参数。
文档编号G06F1/20GK102027430SQ200980117191
公开日2011年4月20日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年6月25日
发明者C·勒富尔吉, F·罗森三世, M·韦尔, S·科查尔, T·布雷, W·费尔特, 织田龙司 申请人:国际商业机器公司