基于优先级的智能平台无源热管理的制作方法
【专利摘要】描述了关于基于优先级的智能平台无源热管理的方法和装置。在一个实施例中，平台的一个或多个部件的功率消耗限制基于所述平台的一个或多个功率消耗部件与所述平台的一个或多个热量生成部件之间的一个或多个热关系而被修改。而且，所述一个或多个热关系中的第一关系指示所述平台的源部件对所述平台的目标部件的影响优先级。也请求保护和公开了其它实施例。
【专利说明】基于优先级的智能平台无源热管理
【技术领域】
[0001] 本公开通常涉及电子学领域。并且具体地，本发明的实施例涉及基于优先级的智 能平台无源热管理。
【背景技术】
[0002] 随着集成电路（1C)制造技术的进步，制造商能够将附加的功能集成在单个娃基 底上。然而，随着这些功能的数量的增加，单个1C芯片上的部件的数量也增加。附加的部 件增加了附加的信号切换，依次生成更多的热量。附加的热量会例如由于热膨胀而损坏1C 芯片。并且，附加的热量会限制包括这样的芯片的计算设备的使用位置和/或使用应用。
[0003] 例如，便携式计算设备可能单独地依赖于电池功率用于它的操作。因而，随着附加 的功能被集成在便携式计算设备中，降低功率消耗的需求变得愈加重要，例如以便在延长 的时间段内维持电池功率。随着非便携式计算系统的1C部件使用更多的功率并且生成更 多的热量，该非便携式计算系统也面临冷却和功率消耗问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0004] 参照附图提供了详细的描述。在附图中，附图标记的最左边的数字标识该附图标 记第一次出现的附图。不同附图中相同附图标记的使用指示类似或相同的项目。
[0005] 图1和4-6说明了计算系统的实施例的方框图，其可以用于实现本文讨论的各种 实施例。
[0006] 图2说明了根据实施例的计算系统的处理器核心和其它部件的部分的方框图。
[0007] 图3说明了根据实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0008] 在下面的描述中，阐释了各种具体细节以便提供对各种实施例的全面理解。然而， 可以在没有这些具体细节的情况下来实践本发明的各种实施例。在其它情况中，没有详细 描述公知的方法、过程、部件和电路，以便不混淆本发明的特定实施例。进而，本发明实施例 的各种方面可以使用各种模块来执行，例如，集成的半导体电路（"硬件"）、被组织到一个 或多个程序中的计算机可读指令（"软件"）、或者硬件和软件的一些组合。为了说明的目 的，对"逻辑"的引用应该意味着硬件、软件、固件或者它们的一些组合。并且，如本文讨论 的，"指令"和"微操作"（uop)的使用是可互换的。
[0009] 功率管理对于移动设备（例如，电话、平板、UMPC(超级移动个人计算机）、诸如超 级本的膝上型计算机等等）是至关重要的，并且因而，这样的平台被从功率/热和性能的角 度高度优化是至关重要的。在计算系统中，高级配置与电源接口（ACPI)规范通过操作系统 (0S)提供对于设备配置和功率管理的开放标准。在一些实施例中，本文讨论功率消耗状态 和/或技术的至少一些可以与在2004年9月的ACPI规范，修订版3. 0,下定义的那些一致 或类似，该ACPI规范将热模型扩展到先前的处理器中心支持之外。结合在ACPI 3. 0规范 中的这一扩展的热模型解决了对移动平台的智能和更加整体的平台级热管理的增长需求。 该需求部分地因为目前系统上存在作为热量生成器的更多的部件，而不像几年前定义热模 型的先前版本（例如，修订版1.0)时那样，仅处理器是热量生成器。
[0010] 而且，ACPI 3. 0热模型的实现也被称为动态电源性能管理技术（DPPM)。这一新的 平台热管理模型涉及所述平台确定系统上不同的功率消耗部件和热量生成部件之间的关 系以及所述系统上由（例如，专用的）平台级热传感器测量的各种热点。接着，该平台能够 以热关系表（TRT)的形式展示这些确定的关系信息。然而，确定和生成TRT值可能是麻烦 且费时的过程，其易于产生误差，并且涉及许多工程工作量。这使得ACPI 3.0结合到系统 中不太可行，并且因而导致了妨碍DPPM的广泛采用。
[0011] 为此，一些实施例修改TRT定义，并且使用它作为优先级表，代替纯科学的热关系 表，例如，提供容易理解和容易实现的益处。
[0012] 这样的技术可以被实现在任何平台中，例如，在热管理的嵌入式控制器实现中，和 /或在0S功率/热量管理中。这样，一些实施例可以被提供在各种计算设备中，例如，包括电 话、UMPC、平板、类似超极本的膝上型计算机、桌上型计算机、计算机服务器、片上系统（SoC) 设备等等（例如此处参照图1和4-6讨论的那些）。
[0013] 而且，本文讨论的技术可以被用在参照图1和4-6讨论的任意类型的计算系统和 /或处理器中。更加具体地，图1说明了根据本发明实施例的计算系统100的方框图。系 统100可以包括一个或多个处理器102-1到102-N (在本文通常被称为"多个处理器102" 或"处理器102"）。处理器102可以经由互连网络或总线104通信。每一个处理器可以包 括各种部件，为了清楚起见，其中的一些仅参照处理器102-1进行讨论。因此，剩余处理器 102-2到102-N中的每一个可以包括与参照处理器102-1讨论的相同或类似的部件。
[0014] 在实施例中，处理器102-1可以包括一个或多个处理器核心106-1到106-M (在本 文被称为"多个核心106"或者更通常被称为"核心106"）、共享高速缓存108、路由器110 和/或处理器控制逻辑或单元120。处理器核心106可以被实现在单个集成电路（1C)芯片 上。而且，该芯片可以包括一个或多个共享和/或私有高速缓存（例如高速缓存108)、总线 或互连（例如总线或互连网络112)、存储器控制器（例如参照图4-6讨论的那些）或者其 它部件。
[0015] 在一个实施例中，路由器110可以用于在处理器102-1和/或系统100的各种部件 之间进行通信。而且，处理器102-1可以包括多于一个路由器110。并且，多个路由器110 可以进行通信，以便使数据在处理器102-1的内部或外部的各种部件之间进行路由。
[0016] 共享高速缓存108可以存储由诸如核心106的处理器102-1的一个或多个部件利 用的数据（例如，包括指令）。例如，共享高速缓存108可以在本地高速缓存存储在存储器 114中的数据，用于由处理器102的部件更快地存取。在实施例中，高速缓存108可以包括 中级高速缓存（例如，级别2 (L2)、级别3 (L3)、级别4 (L4)、或其它级别的高速缓存）、末级 高速缓存（LLC)和/或它们的组合。而且，处理器102-1的各种部件可以直接地、经过总线 (例如，总线112)、和/或存储器控制器或集线器与共享高速缓存108通信。如在图1中示 出的，在一些实施例中，一个或多个核心106可以包括级别1(L1)高速缓存116-1(在本文 通常被称为"L1高速缓存116"）。
[0017] 在一个实施例中，控制单元/逻辑120产生对TRT定义（例如，相对于ACPI 3.0) 的修改，并且利用该修改的TRT作为优先级表，代替纯科学的热关系表。在一些实施例中， 逻辑120可以至少部分地基于来自0S软件和/或软件应用（例如，可以存储在存储器114 中）的输入进行操作。而且，控制功率/热设置的级别的能力可以用于对各种确定做出响 应来优化平台功率消耗和/或热行为，例如基于工作负荷、场景、使用、温度、电流、功率消 耗等等（例如，在一些实施例中基于来自一个或多个传感器150的输入）。如在图1中说明 的，传感器150可以被热耦合到或者以其它方式接近被热影响的一个或多个部件151 (在本 文也被称为目标）以便检测由一个或多个热量生成部件152 (在本文也被称为源）导致的 温度变化。而且，本文讨论的至少一些OS操作可以由软件应用、固件等等可互换地执行。
[0018] 图2说明了根据本发明实施例的计算系统的处理器核心106和其它部件的部分的 方框图。在一个实施例中，图2中示出的箭头说明了指令经过核心106的流向。一个或多 个处理器核心（例如，处理器核心106)可以被实现在单个集成电路芯片（或者管芯）上， 例如参照图1讨论的。而且，该芯片可以包括一个或多个共享和/或私有高速缓存（例如， 图1的高速缓存108)、互连（例如，图1的互连104和/或112)、控制单元、存储器控制器 或者其它部件。
[0019] 如在图2中说明的，处理器核心106可以包括提取单元202,用于提取用于由核心 106执行的指令（包括具有条件分支的指令）。该指令可以被从任何存储设备提取，例如存 储器114和/或参照图4-6讨论的存储器设备。核心106还可以包括解码单元204,用于对 所提取的指令进行解码。例如，解码单元204可以将所提取的指令解码为多个微指令（微 操作）。
[0020] 此外，核心106可以包括调度单元206。调度单元206可以执行与存储被解码的指 令（例如，从解码单元204接收）相关联的各种操作，直到这些指令准备好用于分派为止， 例如，直到被解码的指令的所有源值变为可用为止。在一个实施例中，调度单元206可以将 被解码的指令调度和/或发出（或者分派）到执行单元208用于执行。执行单元208可以 在被分派的指令被解码（例如，通过解码单元204)和分派（例如，通过调度单元206)之 后执行该指令。在实施例中，执行单元208可以包括多于一个执行单元。执行单元208还 可以执行各种算术操作，例如加、减、乘、和/或除，并且可以包括一个或多个算术逻辑单元 (ALU)。在实施例中，协处理器（未示出）可以结合执行单元208执行各种算术操作。
[0021] 进而，执行单元208可以无序地执行指令。因而，在一个实施例中，处理器核心106 可以是无序处理器核心。核心106还可以包括引退单元210。引退单元210可以引退被执 行的指令，在它们被提交之后。在实施例中，被执行的指令的引退可以导致处理器状态从指 令的执行被提交、由指令使用的物理寄存器被解除分配等等。
[0022] 核心106还可以包括总线单元214,以便使能处理器核心106的部件和其它部件 (例如，参照图1讨论的部件）之间经由一个或多个总线（例如，总线104和/或112)的通 信。核心106还可以包括一个或多个寄存器216,以便存储由核心106的各种部件存取的数 据（例如，与功率消耗状态设置相关的值）。
[0023] 而且，尽管图1说明了控制单元120经由互连112耦合到核心106,但是在各种实 施例中，控制单元120可以位于其它地方，例如在核心106内部、经由总线104耦合到核心 等等。
[0024] 下面的表1示出了在ACPI 3. 0规范中定义的热关系表（TRT)中的字段。
[0025]
【权利要求】
1. 一种装置，包括： 控制逻辑，所述控制逻辑至少部分地包括硬件逻辑，用于基于平台的一个或多个功率 消耗部件与所述平台的一个或多个热量生成部件之间的一个或多个热关系来对所述平台 的一个或多个部件的功率消耗限制进行修改， 其中，所述一个或多个热关系中的第一关系指示所述平台的源部件对所述平台的目标 部件的影响优先级。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个热量生成部件包括所述源部件。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个功率消耗部件包括所述目标部 件。
4. 根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于在采样时间段逝去之后确定对所述功 率消耗限制的所述修改的影响的逻辑。
5. 根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于存储与所述一个或多个热关系相对应 的数据的存储器。
6. 根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于基于来自接近所述平台的所述一个或 多个部件的一个或多个传感器的输入来确定所述一个或多个热关系的逻辑。
7. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个热关系被存储在热关系表中，所 述热关系表至少部分地根据高级配置与电源接口（ACPI)规范。
8. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一关系替换第二关系，所述第二关系指示 与所述源部件对所述目标部件的热影响相对应的温度值。
9. 根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于存储操作系统软件的存储器，其中，所 述操作系统软件用于触发对所述功率限制的所述修改。
10. 根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于存储应用软件的存储器，其中，所述 应用软件用于触发对所述功率限制的所述修改。
11. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个部件包括具有一个或多个处理 器核心的处理器。
12. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述逻辑以及所述一个或多个部件中的一个或 多个位于相同的集成电路管芯上。
13. -种方法，包括： 基于平台的一个或多个功率消耗部件与所述平台的一个或多个热量生成部件之间的 一个或多个热关系来对所述平台的一个或多个部件的功率消耗限制进行修改， 其中，所述一个或多个热关系中的第一关系指示所述平台的源部件对所述平台的目标 部件的影响优先级。
14. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括在采样时间段逝去之后确定对所述功率 消耗限制的所述修改的影响。
15. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括将所述一个或多个热关系存储在存储器 中。
16. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括基于来自一个或多个传感器的输入来确 定所述一个或多个热关系。
17. -种计算机系统，包括： 存储器，用于存储与一个或多个热关系相对应的数据； 耦合到所述存储器的处理器；以及 控制逻辑，所述控制逻辑至少部分地包括硬件逻辑，用于基于平台的一个或多个功率 消耗部件与所述平台的一个或多个热量生成部件之间的一个或多个热关系来对所述系统 的一个或多个部件的功率消耗限制进行修改， 其中，所述一个或多个热关系中的第一关系指示所述平台的源部件对所述平台的目标 部件的影响优先级。
18. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述一个或多个热量生成部件包括所述源部 件。
19. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述一个或多个功率消耗部件包括所述目标 部件。
20. 根据权利要求17所述的系统，进一步包括用于在采样时间段逝去之后确定对所述 功率消耗限制的所述修改的影响的逻辑。
21. 根据权利要求17所述的系统，进一步包括用于基于来自接近所述平台的所述一个 或多个部件的一个或多个传感器的输入来确定所述一个或多个热关系的逻辑。
22. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述一个或多个热关系被存储在热关系表中， 所述热关系表至少部分地根据高级配置与电源接口（ACPI)规范。
23. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述第一关系替换第二关系，所述第二关系指 示与所述源部件对所述目标部件的热影响相对应的温度值。
24. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述一个或多个部件包括所述处理器的一个 或多个处理器核心。
25. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述逻辑以及所述一个或多个部件中的一个 或多个位于相同的集成电路管芯上。
26. -种计算机可读介质，用于存储指令，当被处理器执行时，所述指令使所述处理 器： 基于平台的一个或多个功率消耗部件与所述平台的一个或多个热量生成部件之间的 一个或多个热关系来对所述平台的一个或多个部件的功率消耗限制进行修改， 其中，所述一个或多个热关系中的第一关系指示所述平台的源部件对所述平台的目标 部件的影响优先级。
27. 根据权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述指令使所述处理器在采样时 间段逝去之后确定对所述功率消耗限制的所述修改的影响。
28. 根据权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述指令使所述处理器将所述一 个或多个热关系存储在存储器中。
29. 根据权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述指令使所述处理器基于来自 一个或多个传感器的输入来确定所述一个或多个热关系。
30. 根据权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述指令使所述处理器使用所述 第一关系替换第二关系，所述第二关系指示与所述源部件对所述目标部件的热影响相对应 的温度值。
【文档编号】G06F1/26GK104160359SQ201380004615
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】V·斯里尼瓦桑, J·G·赫尔默丁二世, R·苏布拉马尼安 申请人:英特尔公司