[发明专利]处理节点的动态性能控制

说明书

背景

1.技术领域

本发明涉及处理器，且更具体涉及平衡处理器的性能和电力消耗。

2.发明背景

在设计基于计算机或其它处理器的系统期间，必须考虑许多设计因素。成功的设计可能需要在电力消耗、性能、热输出及等等之间进行多项权衡。例如，注重高性能的计算机系统的设计可能允许更大电力消耗和热输出。相反地，有时由电池供电的便携式计算机系统的设计可能注重以一些性能为代价来减小电力消耗。

在一些计算机系统中，可根据工作负载调整操作点（例如，时钟频率和操作电压）。在这类系统中，计算限制工作负载（即，处理密集型工作负载）可能导致处理节点在较高操作点上操作，而存储器限制工作负载（即，包括大量存储器访问的工作负载，其可能涉及大延迟）可能导致处理节点在较低操作点上操作。例如，在一些计算机系统中，活动状态的时间量对操作时间总量（即，活动状态和空闲状态）的比率可由操作系统软件针对给定间隔计算。如果比率超过特定阈值，那么处理节点可在较高操作点上操作。否则，操作可能在较低操作点上发生。执行计算的典型间隔的范围可从30微秒到100微秒，一些高级系统按每10微秒的频率执行计算。

发明概要

公开了一种用于处理节点的动态性能控制的设备和方法。在一个实施方案中，系统包括处理节点和电源管理单元。电源管理单元可被配置来针对多个第一时间间隔的每一个监测处理节点的活动性水平。电力管理还可被配置来在给定第一时间间隔中的活动性水平大于高活动性阈值的情况下导致处理节点在至少一个连续第一时间间隔期间在多个操作点的预定义高操作点上操作，并且在给定第一时间间隔的活动性水平小于低活动性阈值的情况下导致处理节点在至少一个连续第一时间间隔的多个操作点的预定义低操作点上操作。电源管理单元还可被配置来使操作系统软件能在至少一个连续第一时间间隔的活动性水平在给定第一时间间隔中小于高活动性阈值并且大于低活动性阈值的情况下导致处理节点在多个操作点的一个或多个预定义中间操作点之一上操作。

在一个实施方案中，方法包括针对多个第一时间间隔的每一个确定处理节点的活动性水平。方法还可包含电源管理单元在活动性水平超过高活动性阈值的情况下导致处理节点在至少一个连续第一时间间隔中在多个操作点的预定义高操作点上操作以及电源管理单元在活动性水平小于低活动性阈值的情况下导致处理节点在至少一个连续第一时间间隔中在多个操作点的预定义低操作点上操作。方法还可包括操作系统软件在活动性水平小于高活动性阈值并且大于低活动性阈值的情况下导致处理节点在多个操作点的一个或多个中间操作点之一上操作。

附图简述

在阅读下文详细描述以及参考附图时可了解本发明的其它方面，其中：

图1是集成电路（IC）系统级芯片（SOC）的一个实施方案的框图；

图2是处理节点的一个实施方案的框图；

图3是图示电源管理单元的一个实施方案的操作的图；

图4是电源管理单元的一个实施方案的框图；

图5是图示活动性监测器的一个实施方案的框图；

图6是图示CIPS（约定每秒指令数）单元的一个实施方案的框图；

图7是IPC（每循环指令数）单元的一个实施方案的框图；

图8是操作电源管理单元的方法的一个实施方案的流程图；

图9是图示许多时间间隔内方法的一个实施方案的操作的图；和

图10是包括描述包括电源管理单元的电路的实施方案的数据结构的计算机可读介质的一个实施方案的框图。

虽然本发明存在各种修改和替代形式，然而其具体实施方案在附图中按示例的方式被示出并且将在本文中被详细地描述。然而，应了解附图及其详细描述不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而是相反，本发明涵盖属于如附属权利要求所定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物及替代物。

具体实施方式

概述：