[发明专利]自适应电压频率调整的系统和方法

说明书

提供一种包括监控单元、处理单元以及外围单元的系统。每个处理单元都链接至监控单元，并且每个外围单元也链接至监控单元。每个处理单元被配置成通过监控单元将请求发送到至少一个外围单元并且随后从该至少一个外围单元接收响应。监控单元被配置成测量和存储响应与相应请求之间的延迟。本发明提供了自适应电压频率调整的系统和方法。

技术领域

本发明总的来说涉及半导体处理技术，更具体地，涉及自适应电压频率调整的系统和方法。

背景技术

半导体处理技术继续按比例缩小，这使得数量日益增加的中央处理单元（CPU）和外围设备能够集成到一个系统。这样的集成通常提供多种益处，诸如，在计算机服务器或芯片上系统（SoC）内的更多处理功率和在移动设备或蜂窝电话中的更多功能。例如，通过集成在小封装中的多个处理器内核和多个外围设备，蜂窝电话可以给最终用户提供多种功能，诸如语音呼叫、文本消息、多媒体应用、有线和/或无线网络、相机、全球定位系统（GPS）等。为了满足更多性能和更多功能的需求，系统设计者面对很多挑战。一个挑战是有效功率管理。例如，蜂窝电话内的多个处理器内核和外围设备通常由诸如电池的单个电源供电。电池的容量通常受其尺寸限制，其尺寸又受蜂窝电话封装的小形成因数的限制。因此，如何有效地利用电池的功率变为这种系统设计中的关键问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种系统，包括：监控单元；处理单元，每个处理单元均链接至监控单元；以及外围单元，每个外围单元链接至监控单元。每个处理单元均被配置成：通过监控单元，将请求发送到至少一个外围单元，并且随后从至少一个外围单元接收响应；以及监控单元被配置成：测量和存储响应与相应请求之间的延迟。

优选地，该系统进一步包括：存储单元，包括一组计算机可读指令。当一组计算机可读指令由一个处理单元执行时，使一个处理单元：存取存储在监控单元中的所述延迟；至少部分地基于延迟计算系统的性能度量；以及使系统基于所述性能度量调整所述系统的功率状态。

优选地，功率状态包括：系统的操作频率的设定以及系统的电源电压的设定。

优选地，该系统进一步包括耦合至监控单元并且被配置成周期性地执行以下步骤的设备：存取存储在监控单元中的延迟；基于延迟计算系统度量；以及基于系统度量，使系统调整系统的操作频率、系统的电源电压或者它们的组合。

优选地，以事务级建模（TLM）实现监控单元。

优选地，外围单元中的一个的类型为：定时器、有线网络接口控制器、无线网络接口控制器、UART设备、DMA控制器、USB设备或显示器。

优选地，监控单元包括存储单元以及执行以下功能的控制逻辑：当监控单元检测到从一个处理单元到一个外围单元的请求时，记录第一时间；当监控单元检测到来自一个外围单元的相应响应时，记录第二时间；计算第一时间和第二时间之间的第一差值；以及将存储单元中的记录更新为第一差值，其中，记录与一个处理单元唯一地关联。

根据本发明的另一方面，提供了一种多内核系统，包括：多个第一处理器内核；多个第二外围设备，被配置成通过通信网络从多个第一处理器内核接收指令，并且将相应响应发送至多个第一处理器内核；业务量监控设备，被配置成监控通信网络上的指令和相应响应，并且存储用于至少一些指令和相应响应的记录；以及存储器，包括一组计算机可读指令。当一组计算机可读指令被多个第一处理器内核中的一个执行时，使系统：存取记录；至少部分地基于记录评估策略；以及基于策略调整系统的操作条件。

优选地，操作条件是：系统的时钟频率、系统的电源电压或它们的组合。

优选地，该多内核系统进一步包括：耦合至一个处理器内核的设备，并且设备控制：一个处理器内核的电源电压、一个处理器内核的操作频率或它们的组合。

优选地，业务量监控设备被附着至通信网络，由此基本没有给通信网络增加等待时间。