[发明专利]用于一异质性电脑系统的桥接逻辑装置

说明书

技术领域

本发明在概念上关于绿能运算(Green Computing)及运算耗能的最小化。具体而言，本发明关于用于一异质性电脑系统的一桥接逻辑装置，桥接逻辑装置将一低耗能的主要处理器增加至标准x86架构，使一异质性系统能以最小的运算耗能来执行运算。

背景技术

在现代社会中，各式各样的电脑已经成不可或缺的设备。Intel x86架构(其原始架构由美国加利福尼亚州圣塔克拉拉市的Intel公司所设计，而最新的64-bit CISC架构则是由美国加利福尼亚州桑尼维尔市的Advanced Micro Devices公司逐步开发的)在主流的运算架构中长期地占有支配性的地位。另一方面，目前非x86架构运算在商业界里是由移动运算(包含智慧型手机及触控式屏幕装置)中的ARM处理器(RISC ARM的架构是由英国的ARM Holding plc of Cambridge所研发)所主导。由绿能运算的角度观之，x86及非x86运算具有如下的问题。

为实现绿能运算，因此有必要减少采用x86架构的桌上型电脑于闲置(idling)时的耗能。对那些需要运算资源的应用程序而言，采用x86运算较为合适。在全球已安装了数以百万计的家用型及办公室桌上型电脑及携带式电脑、专业高性能工作站电脑及各种基于电子商务所设置的服务器电脑的情况下，运算耗能已然成为环保的议题。这些议题的一便是与电脑运算闲置(亦即，电脑未被使用，亦未被关机的时间)相关。

目前已有一些降低耗能的方案，例如能源之星(Energy Star)-一个起源于美国且被许多其他国家所采用的国际标准，这些方案实现了某种程度的运算节能。以x86架构为基础的主流电脑工业亦有标准的电源管理。举例而言，进阶组态及电源接口(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)-一个开放的工业标准-便允许一作业系统对电脑硬件的节省功能作直接的控制。

然而，由于不便及内建的电源管理有限，对使用者而言，以x86架构为基础的主流桌上型及笔记型电脑要达成真正的绿能运算有其难度。对于多数电脑用户来说，ACPI的睡眠/待机/休眠的电源管理模式过于复杂，让使用者难以轻易地找到能让电脑既方便操作又能节省耗能的最佳参数设定。另外，对于那些更复杂的运算，例如涉及多重连线(multiple session)的虚拟运算，ACPI往往不能提供平稳的电源管理，反而是容易造成电脑当机或是无法处理虚拟机器连线(VM session)。

因此，由于存在为数众多的桌上型电脑，要达成显著的节能仍有相当大的空间。

为了使以x86架构为基础的智慧型移动装置更加实用，有需要采行绿能运算。此外，由于在标准x86架构的领域里可使用的能源管理技术并不完善，以x86架构为基础的智慧型个人装置(例如，x86架构的手机)也因为电池的寿命过短而不实用。事实上，目前并不存在采用x86架构的精密商业智慧型手机。在外出使用电池的情况下，大部份采用x86架构的笔记型电脑无法一整天持续辛勤地运作。这造成的结果便是，当离开办公室或外出时，要存取x86应用程序就变得格外的不方便。

非x86架构的装置亦有存取x86应用程序的需求。ARM处理器已发展出移动装置所需要的节能应用程序，特别是智慧型手机的应用程序。然而，它们不是针对需要严峻运算的应用程序而设计的，此外，在本质上，它们并无法实际地直接存取x86软件的核心。由于Windows软件在日常生活及商业界的许多方面仍占有主导地位，非x86架构在存取x86应用程序的困难确实会造成不便。无论外出或是在办公室，使用者需要同时拥有二种电脑硬件才能存取ARM所支配的移动装置应用程序以及x86所支配的Windows应用程序。

为同步、整合及无缝(seamless)地存取混合的应用程序，需要一种跨作业系统的电脑系统。当存取x86架构的Windows及ARM智慧型手机的应用程序为许多人的日常生活需求时，对于一种能同时存取二种架构的电脑的需求就变得非常实际。目前以x86为基础的架构(和其他一些非x86的架构)能通过虚拟运算技术，在同一电脑硬件上同步地执行Windows及非Windows的电脑软件应用程序。例如，一x86电脑能安装Linux、Windows或其他能支援多个客体电脑的主作业系统，各执行所支援的不同数量的支援作业系统之一。然而，主机处理器模拟其他非x86客体作业系统的指令集会消耗处理电力。尽管这种情形对桌上型电脑是可被接受的，但对智慧型移动装置而言，考虑到电池寿命的因素，便无法被接受了。