[发明专利]用于芯片上可靠性控制器的设备和方法

说明书

描述了针对芯片上可靠性控制器的设备和方法。例如，处理器的一个实施例包括：执行指令和处理数据的一个或多个核的集合；执行一个或多个自检/诊断操作的可靠性控制器，可靠性控制器用于聚合由自检/诊断操作产生的可靠性数据；可靠性估计器，作为可靠性控制器的组成部分，用于使用聚合的可靠性数据来执行概率分析，以确定针对处理器的一个或多个组件的可靠性估计；以及控制单元，作为可靠性控制器的组成部分，用于响应可靠性估计，调整与处理器的操作有关的一个或多个变量和/或电路系统。

技术领域

本发明一般涉及计算机处理器领域。更具体地说，本发明涉及用于芯片上可靠性控制器的方法和设备。

背景技术

1. 处理器微架构

指令集或指令集架构（ISA）是与编程有关的计算机架构的一部分，包括原生数据类型、指令、寄存器架结构、寻址模式、存储器架构、中断和异常处理及外部输入和输出（I/O）。应注意的是，术语“指令”在本文中通常指宏指令 - 其是被提供到处理器以便执行的指令 - 与微指令或微操作相反 - 其是处理器的解码器解码宏指令的结果。微指令或微操作能够配置成指示处理器上的执行单元执行操作以实现与宏指令关联的逻辑。

ISA不同于作为用于实现指令集的一组处理器设计技术的微架构。带有不同微架构的处理器能够共享共用指令集。例如，Intel®®Pentium 4处理器、Intel® Core^TM™处理器和来自加利福尼亚州桑尼威尔（Sunnyvale）的超微半导体有限公司（Advanced MicroDevices, Inc.）的处理器实现几乎相同版本的x86指令集（其中已采用较新版本来加入了一些扩展），但具有不同内部设计。例如，ISA的相同寄存器架构可使用公知的技术在不同微架构中以不同方式来实现，包括专用物理寄存器、使用寄存器重命名机制（例如，使用寄存器别名表（RAT）、重新排序缓冲器（ROB）和引退寄存器堆）的一个或多个动态分配的物理寄存器。除非另有指定，否则短语寄存器架构(phrases register architecture)、寄存器堆和寄存器在本文中用于指对软件/编程器可见的事物以及其中指令指定寄存器的方式。在要求区分的情况下，形容词“逻辑的”、“架构的”、或“软件可见的”将用于指示在寄存器架构中的寄存器/文件，而不同的形容词将用于指定给定微架构中的寄存器（例如，物理寄存器、重新排序缓冲器、隐退寄存器、寄存器池）。

2. 可靠性鉴定

对处理器的可靠性鉴定在历史上一直被应用到整个处理技术，由此在零件的分布上的现场失效在产品寿命期内被限制在某一可容忍级别（例如，500 DPM）。下一代按比例缩放将提出要求与传统鉴定方法分离的可靠性挑战。需要测量可靠性健康并且相应地在单位级别基础上补偿的技术，本文中被称为芯片上可靠性。

附图说明

结合附图，从下面的详细描述中能够获得本发明的更好理解，其中：

图1A和1B是图示了根据本发明的实施例的一般矢量友好指令格式及其指令模板的框图；

图2A-D是图示了根据本发明的实施例的示范性特定矢量友好指令格式的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的寄存器架构的框图；以及

图4A是图示了根据本发明的实施例的示范性有序获取、解码、引退流水线和示范性寄存器重命名、乱序发布/执行流水线两者的框图；

图4B是图示了根据本发明的实施例，要包括在处理器中的有序获取、解码、引退核的示范性实施例和示范性寄存器重命名、乱序发出/执行架构核两者的框图；

图5A是单个处理器核及其到管芯上互连网络的连接的框图；

图5B图示了根据本发明的实施例的图5A中处理器核的一部分的扩展图；

图6是根据本发明的实施例的单核处理器和带有集成存储器控制器和图形的多核处理器的框图；