用于平台占空比处理的技术的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]包含片上系统(SoC)装置的许多平台处理装置需要在活动工作负荷(诸如处理三维(3D)游戏应用)期间的高的执行能力。在活动工作负荷期间，这些平台处理装置可以输出大量热能并且消耗大量功率。虽然，在一些情况下，较高的热能输出和功耗可能是可接受的，但是许多这些平台处理装置在其中它们可能是功率和热受限的环境中操作。例如，这些平台处理装置可以在移动装置中诸如在移动电话、平板或可穿戴式计算机中操作，其中高的热输出和功耗是不期望的。
[0002]此外，这些平台处理装置在运行半活动工作负荷(诸如处理偶然的游戏应用和因特网应用)时处于不利的地位，并且付出不成比例地大的执行负担。许多半活动工作负荷没有从该较高执行能力中得到改进的品质或响应性的益处。结果，这些平台处理装置的较高执行能力可能在半活动工作负荷下变为显著障碍。因此，存在对以下技术的实质需要:该技术用于在活动和半活动工作负荷期间减少功耗和热输出，而在完全活动时不影响平台处理装置的执行能力。正是关于这些或其它考虑因素而需要在本文中描述的实施例。
【附图说明】
[0003]图1图解第一系统的实施例。
[0004]图2A图解第一逻辑流程的实施例。
[0005]图2B图解第一逻辑流程的实施例的延续部分。
[0006]图3图解第一活动级图的实施例。
[0007]图4图解第二活动级图的实施例。
[0008]图5图解第三活动级图的实施例。
[0009]图6A图解第二逻辑流程的实施例。
[0010]图6B图解第三逻辑流程的实施例。
[0011]图7图解计算架构的实施例。
【具体实施方式】
[0012]各种实施例总地涉及用于管理电子装置上的工作负荷的设备、方法和其它技术。一些实施例特别涉及检测在平台处理装置上执行期间的活动和半活动工作负荷，并且使能占空比处理以减少热输出和功耗，以及对准未对准的活动。在各种实施例中，占空比处理可以同时地以平台处理装置的平台级来实施。强制处于平台级的整个平台处理装置进入空闲周期通过进一步减少针对的平台处理装置的功耗和热输出，可以相对于现有系统的部件式方案是有利的。此外，平台级方案通过消除对针对个体部件或子系统以零碎方式启用/禁用空闲周期的需要可以相对于部件式方案是有利的。
[0013]在各种实施例中，可以在热输出或功耗在热阈值或功耗阈值以上时在活动工作负荷期间启用占空比处理，热输出或功耗在热阈值或功耗阈值以上时原本将会弓I起处理在针对平台处理装置的高效操作点以下发生。在工作负荷使平台处理装置上的活动未被充分利用和未被对准时，在半活动工作负荷期间也可以启用占空比处理。占空比处理可以包括启用针对平台处理装置的强制的空闲周期，并且在半活动处理的情况下，未对准的活动可以经过使用强制的活动和空闲周期而被强制地对准用于在平台处理装置上执行。在活动工作负荷期间，在平台处理装置正在高效操作点处或在高效操作点以上操作时，强制的空闲周期可以被启用以实现目标平均功耗输出。其它实施例被描述和要求保护。
[0014]在本文中描述的占空比处理技术解决了先前平台处理装置的缺点。例如，提高的占空比处理技术可以利用精细粒度、装置和软件透明模型，在该模型中平台级的处理活动可以被强制在非常短时期的空闲周期中。这些短时期可以是大约几百微秒或甚至几十微秒。在一些实施例中，与诸如频率缩放之类的替代方案相比，在活动工作负荷期间启用占空比处理，通过维持目标平均功率级同时将功耗和热输出维持在可接受限制以下，更高效地缩放功率和性能。该目标平均功率级可以基于在活动周期期间和在空闲周期期间消耗的功率用占空比处理来维持。
[0015]如先前陈述的，平台处理装置在运行半活动工作负荷(诸如处理偶然的游戏应用和因特网应用)时处于不利的地位，并且付出不成比例大的执行负担。针对这些平台处理装置的较大的执行能力例如部分来自较大和较多功耗的非核心、到存储器的路径以及互连。使用当前平台处理装置解决方案，在平台处理装置变得即使稍微地活动(诸如处理直接存储器存取(DMA)和/或中断)时，平台处理装置消耗大量的功率并且输出大量的热能。
[0016]在各种实施例中，在半活动工作负荷期间的占空比处理通过在未被充分利用的处理周期期间使跨平台的活动强制在空闲周期中而强制地对准未对准的活动。未对准的活动在处理大多数工作负荷时自然地和频繁地发生。例如，未对准的活动可能在未对准的独立线程跨多个处理核心来处理时发生。在另一示例中，未对准活动可能有时不管计算处理而在输入/输出(I/o)活动被生成时发生。未对准的活动也可能在通用处理核心和图形处理核心在非重叠时间中处理活动时发生。在半活动工作负荷期间启用占空比处理并且同时在平台处理装置未被充分利用时强制对准先前未对准活动。另外，强制地对准跨平台处理装置的活动以进入平台空闲状态能够使计算机系统以较低功率级、热级以及以较高操作效率来操作。
[0017]总地参考在本文中使用的记法和命名，接下来的详细描述可以在计算机或计算机网络上执行的程序过程方面来呈现。这些过程描述和表示由本领域技术人员来使用以最有效地将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员。
[0018]过程在这里并且通常被认为是导致期望结果的自相容的操作序列。这些操作是需要对物理量的物理操纵的那些操作。通常，尽管不是必需的，这些量采取能够被存储、传递、组合、比较、以及另外操纵的电的、磁的或光学信号的形式。主要出于公共使用的原因，常常证明方便的是将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项目、数字等等。然而，应当注意的是，所有这些和类似的项目将与适当物理量相关联并且仅仅是被应用到这些量的方便标记。
[0019]进一步，所执行的操纵经常在通常与由人类操作员执行的智力操作相关联的项目(诸如添加或比较)中提到。在本文中描述的形成一个或多个实施例的部分的任何操作中，人类操作员的这种能力不是必需的或在大多数情况下不是所期望的。相反，该操作是机器操作。用于执行各种实施例的操作的有用的机器包含通用的数字计算机或类似的装置。
[0020]各种实施例也涉及用于执行这些操作的设备或系统。该设备可以为了所需目的而被具体地构建，或者它可以包括如由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。在本文中呈现的过程不是固有地与特定计算机或其他设备相关。各种通用机器可以以依据本文中的教导编写的程序来使用，或者可以证明方便构建更多专用设备以执行所需方法步骤。对于各种这些机器所需的结构将从给出的描述中出现。
[0021]现在对附图进行参考，其中相同的参考数字自始至终被用来指代相同元素。在下面描述中，出于解释的目的，许多特定细节被阐述以便提供对其透彻理解。然而，可以明显的是，在没有这些特定细节的情况下，新颖的实施例能够被实践。在其它实例中，公知结构和装置以框图的形式示出，从而便于对其描述。本发明要覆盖与要求保护的主题相一致的所有修改、等价物、和替代方案。
[0022]图1图解适合于实施在本文中描述的各种实施例的示例性计算机系统105的实施例。在各种实施例中，计算机系统105包括平台处理装置110、控制器120、存储器装置130和输入/输出(I/O)装置140。平台处理装置110可以是任何类型的计算元件，诸如但不限于微处理器、处理器、中央处理单元、数字信号处理单元、双核处理器、移动装置处理器、台式处理器、单核处理器、片上系统(SoC)装置、复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、或单个芯片或集成电路上的任何其它类型处理器或处理电路。平台处理装置110可以经由互连122、132和142分别被连接到控制器120、存储器装置130以及I/O装置140，并且可以经由互连122、132和142分别与控制器120、存储器装置130以及I/O装置140进行通信。而且，控制器120、存储器装置130、和I/O装置140可以与平台处理装置110的所有部件进行通信。
[0023]然而不限于此，平台处理装置110可以包括功率管理装置115、一个或多个处理核心112、图形处理单元114、平台I/O装置116、平台存储器装置118和任何其它非核心(不是核心)部件(未示出)。非核心部件可以包含其它存储器、高速缓存、流水线、I/O装置和控制器。在一些实施例中，平台处理装置110可以例如具有多于两个处理核心。一个或多个处理核心112可以具有多于一个处理单元。一个或多个处理核心112包含但不限于取指令的预取逻辑、用于对指令解码的解码逻辑、执行指令的执行逻辑等等。
[0024]在一些实施例中，平台处理装置110包括图形处理单元114。图形处理单元114可以起附属处理器的作用，该附属处理器管理图形和/或视频操作和/或处理。
[0025]平台处理装置110在一些实施例中包括平台I/O装置116和平台存储器装置118。平台I/o装置116提供针对平台处理装置110到计算机系统105内的其它装置的外部接口。此外，平台存储器装置118存储平台处理装置110的指令和/或数据，并且特别地存储一个或多个处理核心112的指令和/或数据。在平台处理装置110和一个或多个处理核心112正执行指令时，平台存储器装置118也可以存储临时变量或其它中间信息。在另一个实施例中，平台存储器装置118包含但不限于一级(LI)、二级(L2)和三级(L3)高速缓冲存储器或平台处理装置110内的任何其它配置的高速缓冲存储器。处理核心112、图形处理单元114、平台I/O装置116和平台存储器装置118可以经由互连(未示出)彼此进行通信。
[0026]功率管理装置115可以用来控制占空比处理，其在各种实施例中包括强制的空闲周期、活动周期、平均功耗以及软件和硬件活动(包含但不限于I/o活动)的对准。例如，在一个实施例中，功率管理装置115可以启用占空比处理，并且通过强制平台处理装置110进入处于节流阈值的强制的空闲周期强制地对准跨平台处理装置110的软件和硬件活动。在功率管理装置115检测到硬件和/或软件活动未被对准并且平台处理装置110的硬件部件未被充分利用时，功率管理装置115可以强制地对准活动。在一些实施例中，在强制的空闲周期期间，平台处理装置110置于空闲周期，并且不主动地处理硬件和软件活动。平台处理装置110可以跨装置的整个平台置于空闲周期，该装置的整个平台包含部件，诸如一个或多个处理核心112、图形处理单元114、平台I/O装置116、平台存储器装置118，和任何其它非核心部件。在另一个实施例中，平台处理装置110可以处理对计算机装置105的操作必要的活动。在其它实施例中，平台处理