基于優先級的智能平臺無源熱管理的制作方法

基于優先級的智能平臺無源熱管理的制作方法
【專利摘要】描述了關于基于優先級的智能平臺無源熱管理的方法和裝置。在一個實施例中，平臺的一個或多個部件的功率消耗限制基于所述平臺的一個或多個功率消耗部件與所述平臺的一個或多個熱量生成部件之間的一個或多個熱關系而被修改。而且，所述一個或多個熱關系中的第一關系指示所述平臺的源部件對所述平臺的目標部件的影響優先級。也請求保護和公開了其它實施例。
【專利說明】基于優先級的智能平臺無源熱管理

【技術領域】
[0001] 本公開通常涉及電子學領域。并且具體地，本發明的實施例涉及基于優先級的智 能平臺無源熱管理。

【背景技術】
[0002] 隨著集成電路（1C)制造技術的進步，制造商能夠將附加的功能集成在單個娃基 底上。然而，隨著這些功能的數量的增加，單個1C芯片上的部件的數量也增加。附加的部 件增加了附加的信號切換，依次生成更多的熱量。附加的熱量會例如由于熱膨脹而損壞1C 芯片。并且，附加的熱量會限制包括這樣的芯片的計算設備的使用位置和/或使用應用。
[0003] 例如，便攜式計算設備可能單獨地依賴于電池功率用于它的操作。因而，隨著附加 的功能被集成在便攜式計算設備中，降低功率消耗的需求變得愈加重要，例如以便在延長 的時間段內維持電池功率。隨著非便攜式計算系統的1C部件使用更多的功率并且生成更 多的熱量，該非便攜式計算系統也面臨冷卻和功率消耗問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 參照附圖提供了詳細的描述。在附圖中，附圖標記的最左邊的數字標識該附圖標 記第一次出現的附圖。不同附圖中相同附圖標記的使用指示類似或相同的項目。
[0005] 圖1和4-6說明了計算系統的實施例的方框圖，其可以用于實現本文討論的各種 實施例。
[0006] 圖2說明了根據實施例的計算系統的處理器核心和其它部件的部分的方框圖。
[0007] 圖3說明了根據實施例的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0008] 在下面的描述中，闡釋了各種具體細節以便提供對各種實施例的全面理解。然而， 可以在沒有這些具體細節的情況下來實踐本發明的各種實施例。在其它情況中，沒有詳細 描述公知的方法、過程、部件和電路，以便不混淆本發明的特定實施例。進而，本發明實施例 的各種方面可以使用各種模塊來執行，例如，集成的半導體電路（"硬件"）、被組織到一個 或多個程序中的計算機可讀指令（"軟件"）、或者硬件和軟件的一些組合。為了說明的目 的，對"邏輯"的引用應該意味著硬件、軟件、固件或者它們的一些組合。并且，如本文討論 的，"指令"和"微操作"（uop)的使用是可互換的。
[0009] 功率管理對于移動設備（例如，電話、平板、UMPC(超級移動個人計算機）、諸如超 級本的膝上型計算機等等）是至關重要的，并且因而，這樣的平臺被從功率/熱和性能的角 度高度優化是至關重要的。在計算系統中，高級配置與電源接口（ACPI)規范通過操作系統 (0S)提供對于設備配置和功率管理的開放標準。在一些實施例中，本文討論功率消耗狀態 和/或技術的至少一些可以與在2004年9月的ACPI規范，修訂版3. 0,下定義的那些一致 或類似，該ACPI規范將熱模型擴展到先前的處理器中心支持之外。結合在ACPI 3. 0規范 中的這一擴展的熱模型解決了對移動平臺的智能和更加整體的平臺級熱管理的增長需求。 該需求部分地因為目前系統上存在作為熱量生成器的更多的部件，而不像幾年前定義熱模 型的先前版本（例如，修訂版1.0)時那樣，僅處理器是熱量生成器。
[0010] 而且，ACPI 3. 0熱模型的實現也被稱為動態電源性能管理技術（DPPM)。這一新的 平臺熱管理模型涉及所述平臺確定系統上不同的功率消耗部件和熱量生成部件之間的關 系以及所述系統上由（例如，專用的）平臺級熱傳感器測量的各種熱點。接著，該平臺能夠 以熱關系表（TRT)的形式展示這些確定的關系信息。然而，確定和生成TRT值可能是麻煩 且費時的過程，其易于產生誤差，并且涉及許多工程工作量。這使得ACPI 3.0結合到系統 中不太可行，并且因而導致了妨礙DPPM的廣泛采用。
[0011] 為此，一些實施例修改TRT定義，并且使用它作為優先級表，代替純科學的熱關系 表，例如，提供容易理解和容易實現的益處。
[0012] 這樣的技術可以被實現在任何平臺中，例如，在熱管理的嵌入式控制器實現中，和 /或在0S功率/熱量管理中。這樣，一些實施例可以被提供在各種計算設備中，例如，包括電 話、UMPC、平板、類似超極本的膝上型計算機、桌上型計算機、計算機服務器、片上系統（SoC) 設備等等（例如此處參照圖1和4-6討論的那些）。
[0013] 而且，本文討論的技術可以被用在參照圖1和4-6討論的任意類型的計算系統和 /或處理器中。更加具體地，圖1說明了根據本發明實施例的計算系統100的方框圖。系 統100可以包括一個或多個處理器102-1到102-N (在本文通常被稱為"多個處理器102" 或"處理器102"）。處理器102可以經由互連網絡或總線104通信。每一個處理器可以包 括各種部件，為了清楚起見，其中的一些僅參照處理器102-1進行討論。因此，剩余處理器 102-2到102-N中的每一個可以包括與參照處理器102-1討論的相同或類似的部件。
[0014] 在實施例中，處理器102-1可以包括一個或多個處理器核心106-1到106-M (在本 文被稱為"多個核心106"或者更通常被稱為"核心106"）、共享高速緩存108、路由器110 和/或處理器控制邏輯或單元120。處理器核心106可以被實現在單個集成電路（1C)芯片 上。而且，該芯片可以包括一個或多個共享和/或私有高速緩存（例如高速緩存108)、總線 或互連（例如總線或互連網絡112)、存儲器控制器（例如參照圖4-6討論的那些）或者其 它部件。
[0015] 在一個實施例中，路由器110可以用于在處理器102-1和/或系統100的各種部件 之間進行通信。而且，處理器102-1可以包括多于一個路由器110。并且，多個路由器110 可以進行通信，以便使數據在處理器102-1的內部或外部的各種部件之間進行路由。
[0016] 共享高速緩存108可以存儲由諸如核心106的處理器102-1的一個或多個部件利 用的數據（例如，包括指令）。例如，共享高速緩存108可以在本地高速緩存存儲在存儲器 114中的數據，用于由處理器102的部件更快地存取。在實施例中，高速緩存108可以包括 中級高速緩存（例如，級別2 (L2)、級別3 (L3)、級別4 (L4)、或其它級別的高速緩存）、末級 高速緩存（LLC)和/或它們的組合。而且，處理器102-1的各種部件可以直接地、經過總線 (例如，總線112)、和/或存儲器控制器或集線器與共享高速緩存108通信。如在圖1中示 出的，在一些實施例中，一個或多個核心106可以包括級別1(L1)高速緩存116-1(在本文 通常被稱為"L1高速緩存116"）。
[0017] 在一個實施例中，控制單元/邏輯120產生對TRT定義（例如，相對于ACPI 3.0) 的修改，并且利用該修改的TRT作為優先級表，代替純科學的熱關系表。在一些實施例中， 邏輯120可以至少部分地基于來自0S軟件和/或軟件應用（例如，可以存儲在存儲器114 中）的輸入進行操作。而且，控制功率/熱設置的級別的能力可以用于對各種確定做出響 應來優化平臺功率消耗和/或熱行為，例如基于工作負荷、場景、使用、溫度、電流、功率消 耗等等（例如，在一些實施例中基于來自一個或多個傳感器150的輸入）。如在圖1中說明 的，傳感器150可以被熱耦合到或者以其它方式接近被熱影響的一個或多個部件151 (在本 文也被稱為目標）以便檢測由一個或多個熱量生成部件152 (在本文也被稱為源）導致的 溫度變化。而且，本文討論的至少一些OS操作可以由軟件應用、固件等等可互換地執行。
[0018] 圖2說明了根據本發明實施例的計算系統的處理器核心106和其它部件的部分的 方框圖。在一個實施例中，圖2中示出的箭頭說明了指令經過核心106的流向。一個或多 個處理器核心（例如，處理器核心106)可以被實現在單個集成電路芯片（或者管芯）上， 例如參照圖1討論的。而且，該芯片可以包括一個或多個共享和/或私有高速緩存（例如， 圖1的高速緩存108)、互連（例如，圖1的互連104和/或112)、控制單元、存儲器控制器 或者其它部件。
[0019] 如在圖2中說明的，處理器核心106可以包括提取單元202,用于提取用于由核心 106執行的指令（包括具有條件分支的指令）。該指令可以被從任何存儲設備提取，例如存 儲器114和/或參照圖4-6討論的存儲器設備。核心106還可以包括解碼單元204,用于對 所提取的指令進行解碼。例如，解碼單元204可以將所提取的指令解碼為多個微指令（微 操作）。
[0020] 此外，核心106可以包括調度單元206。調度單元206可以執行與存儲被解碼的指 令（例如，從解碼單元204接收）相關聯的各種操作，直到這些指令準備好用于分派為止， 例如，直到被解碼的指令的所有源值變為可用為止。在一個實施例中，調度單元206可以將 被解碼的指令調度和/或發出（或者分派）到執行單元208用于執行。執行單元208可以 在被分派的指令被解碼（例如，通過解碼單元204)和分派（例如，通過調度單元206)之 后執行該指令。在實施例中，執行單元208可以包括多于一個執行單元。執行單元208還 可以執行各種算術操作，例如加、減、乘、和/或除，并且可以包括一個或多個算術邏輯單元 (ALU)。在實施例中，協處理器（未示出）可以結合執行單元208執行各種算術操作。
[0021] 進而，執行單元208可以無序地執行指令。因而，在一個實施例中，處理器核心106 可以是無序處理器核心。核心106還可以包括引退單元210。引退單元210可以引退被執 行的指令，在它們被提交之后。在實施例中，被執行的指令的引退可以導致處理器狀態從指 令的執行被提交、由指令使用的物理寄存器被解除分配等等。
[0022] 核心106還可以包括總線單元214,以便使能處理器核心106的部件和其它部件 (例如，參照圖1討論的部件）之間經由一個或多個總線（例如，總線104和/或112)的通 信。核心106還可以包括一個或多個寄存器216,以便存儲由核心106的各種部件存取的數 據（例如，與功率消耗狀態設置相關的值）。
[0023] 而且，盡管圖1說明了控制單元120經由互連112耦合到核心106,但是在各種實 施例中，控制單元120可以位于其它地方，例如在核心106內部、經由總線104耦合到核心 等等。
[0024] 下面的表1示出了在ACPI 3. 0規范中定義的熱關系表（TRT)中的字段。
[0025]

【權利要求】
1. 一種裝置，包括： 控制邏輯，所述控制邏輯至少部分地包括硬件邏輯，用于基于平臺的一個或多個功率 消耗部件與所述平臺的一個或多個熱量生成部件之間的一個或多個熱關系來對所述平臺 的一個或多個部件的功率消耗限制進行修改， 其中，所述一個或多個熱關系中的第一關系指示所述平臺的源部件對所述平臺的目標 部件的影響優先級。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個熱量生成部件包括所述源部件。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個功率消耗部件包括所述目標部 件。
4. 根據權利要求1所述的裝置，進一步包括用于在采樣時間段逝去之后確定對所述功 率消耗限制的所述修改的影響的邏輯。
5. 根據權利要求1所述的裝置，進一步包括用于存儲與所述一個或多個熱關系相對應 的數據的存儲器。
6. 根據權利要求1所述的裝置，進一步包括用于基于來自接近所述平臺的所述一個或 多個部件的一個或多個傳感器的輸入來確定所述一個或多個熱關系的邏輯。
7. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個熱關系被存儲在熱關系表中，所 述熱關系表至少部分地根據高級配置與電源接口（ACPI)規范。
8. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一關系替換第二關系，所述第二關系指示 與所述源部件對所述目標部件的熱影響相對應的溫度值。
9. 根據權利要求1所述的裝置，進一步包括用于存儲操作系統軟件的存儲器，其中，所 述操作系統軟件用于觸發對所述功率限制的所述修改。
10. 根據權利要求1所述的裝置，進一步包括用于存儲應用軟件的存儲器，其中，所述 應用軟件用于觸發對所述功率限制的所述修改。
11. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個部件包括具有一個或多個處理 器核心的處理器。
12. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述邏輯以及所述一個或多個部件中的一個或 多個位于相同的集成電路管芯上。
13. -種方法，包括： 基于平臺的一個或多個功率消耗部件與所述平臺的一個或多個熱量生成部件之間的 一個或多個熱關系來對所述平臺的一個或多個部件的功率消耗限制進行修改， 其中，所述一個或多個熱關系中的第一關系指示所述平臺的源部件對所述平臺的目標 部件的影響優先級。
14. 根據權利要求13所述的方法，進一步包括在采樣時間段逝去之后確定對所述功率 消耗限制的所述修改的影響。
15. 根據權利要求13所述的方法，進一步包括將所述一個或多個熱關系存儲在存儲器 中。
16. 根據權利要求13所述的方法，進一步包括基于來自一個或多個傳感器的輸入來確 定所述一個或多個熱關系。
17. -種計算機系統，包括： 存儲器，用于存儲與一個或多個熱關系相對應的數據； 耦合到所述存儲器的處理器；以及 控制邏輯，所述控制邏輯至少部分地包括硬件邏輯，用于基于平臺的一個或多個功率 消耗部件與所述平臺的一個或多個熱量生成部件之間的一個或多個熱關系來對所述系統 的一個或多個部件的功率消耗限制進行修改， 其中，所述一個或多個熱關系中的第一關系指示所述平臺的源部件對所述平臺的目標 部件的影響優先級。
18. 根據權利要求17所述的系統，其中，所述一個或多個熱量生成部件包括所述源部 件。
19. 根據權利要求17所述的系統，其中，所述一個或多個功率消耗部件包括所述目標 部件。
20. 根據權利要求17所述的系統，進一步包括用于在采樣時間段逝去之后確定對所述 功率消耗限制的所述修改的影響的邏輯。
21. 根據權利要求17所述的系統，進一步包括用于基于來自接近所述平臺的所述一個 或多個部件的一個或多個傳感器的輸入來確定所述一個或多個熱關系的邏輯。
22. 根據權利要求17所述的系統，其中，所述一個或多個熱關系被存儲在熱關系表中， 所述熱關系表至少部分地根據高級配置與電源接口（ACPI)規范。
23. 根據權利要求17所述的系統，其中，所述第一關系替換第二關系，所述第二關系指 示與所述源部件對所述目標部件的熱影響相對應的溫度值。
24. 根據權利要求17所述的系統，其中，所述一個或多個部件包括所述處理器的一個 或多個處理器核心。
25. 根據權利要求17所述的系統，其中，所述邏輯以及所述一個或多個部件中的一個 或多個位于相同的集成電路管芯上。
26. -種計算機可讀介質，用于存儲指令，當被處理器執行時，所述指令使所述處理 器： 基于平臺的一個或多個功率消耗部件與所述平臺的一個或多個熱量生成部件之間的 一個或多個熱關系來對所述平臺的一個或多個部件的功率消耗限制進行修改， 其中，所述一個或多個熱關系中的第一關系指示所述平臺的源部件對所述平臺的目標 部件的影響優先級。
27. 根據權利要求26所述的計算機可讀介質，其中，所述指令使所述處理器在采樣時 間段逝去之后確定對所述功率消耗限制的所述修改的影響。
28. 根據權利要求26所述的計算機可讀介質，其中，所述指令使所述處理器將所述一 個或多個熱關系存儲在存儲器中。
29. 根據權利要求26所述的計算機可讀介質，其中，所述指令使所述處理器基于來自 一個或多個傳感器的輸入來確定所述一個或多個熱關系。
30. 根據權利要求26所述的計算機可讀介質，其中，所述指令使所述處理器使用所述 第一關系替換第二關系，所述第二關系指示與所述源部件對所述目標部件的熱影響相對應 的溫度值。
【文檔編號】G06F1/26GK104160359SQ201380004615
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】V·斯里尼瓦桑, J·G·赫爾默丁二世, R·蘇布拉馬尼安 申請人:英特爾公司