[发明专利]处理器的适应性电压裕度

说明书

一种处理器基于所采样时钟频率来调整供电电压的电压裕度。处理器通过将电压裕度与指定的标称电压进行组合来生成供电电压，并且将供电电压提供给处理器模块，诸如图形处理单元(GPU)。另外，自适应时钟模块(例如，数字锁频环)生成用于处理器模块的时钟信号，其中时钟信号的频率至少部分地基于供电电压而变化。处理器对时钟信号的频率进行采样，并且基于所采样频率来调整电压裕度。因此，处理器将时钟频率的偏移保持在指定极限内，从而支持相对稳定的时钟频率。

背景技术

处理器通常采用一个或多个时钟信号来使处理器的同步逻辑模块处的操作同步进行。因此，一个或多个时钟信号支配处理器处的各种操作，包括指令执行、数据流、模块间通信，等等。因此，处理器时钟信号的频率支配处理器的相关联模块可以执行其操作的速度。此外，处理器处的操作条件的变化可致使同步逻辑模块的定时要求发生对应的变化，进而可能不利地影响给定时钟频率下的处理器操作。例如，处理器电源的电压中的噪声可变化为高于(过冲)或低于(下降)标称电压等级，这些变化可致使定时要求发生对应的变化。

为了防止或减少由于处理器操作条件的变化而导致的定时误差，处理器可采用自适应时钟模块，由此自适应时钟模块基于供应给处理器模块的电压的变化来改变所生成的时钟信号的频率。自适应时钟模块可包括例如延迟锁定环(DLL)或锁频环(FLL)，以将时钟信号的频率锁定到供电电压。然而，所生成的时钟信号的频率变化可对得益于处理器时钟频率变化的减少的某些应用程序和系统(诸如游戏应用程序和共享服务器系统)的处理器操作产生不利影响。处理器可通过以增加功率损耗为代价将供电电压增加到阈值量以上来减少时钟频率的变化。

附图说明

通过参考附图，本领域技术人员可更好地理解本公开并且明白其众多特征和优势。在不同附图中使用相同的参考符号指示类似或相同的项。

图1是根据一些实施方案的包括自适应时钟模块的处理器的框图，该自适应时钟模块基于所采样时钟频率的变化来调整供电电压的电压裕度。

图2是根据一些实施方案的示出图1的处理器基于所采样时钟频率的变化来调整供电电压的电压裕度的示例的图。

图3是根据一些实施方案的图1的处理器的电压裕度控制模块的框图。

图4是根据一些实施方案的处理器基于所采样时钟频率的变化来调整供电电压的电压裕度的方法的流程图。

具体实施方式

图1至图4示出了用于基于所采样时钟频率来调整处理器的供电电压的电压裕度的技术。处理器通过将电压裕度与指定的标称电压进行组合来生成供电电压，并且将供电电压提供给处理器模块，诸如图形处理单元(GPU)。另外，自适应时钟模块(例如，数字锁频环)生成用于处理器模块的时钟信号，其中时钟信号的频率至少部分地基于供电电压而变化。处理器对时钟信号的频率进行采样，并且基于所采样频率来调整电压裕度。因此，处理器将时钟频率的偏移保持在指定极限内，从而支持相对稳定的时钟频率。稳定的时钟频率在各种应用中支持改善的用户体验，诸如在服务器系统中，其中时钟频率影响客户计费和游戏应用程序，其中稳定的时钟频率可实现更加可重复的用户体验。

图1示出了根据一些实施方案的基于所采样时钟频率的变化来调整供电电压的电压裕度的处理器100。处理器100执行指令集(例如，计算机程序)以执行电子装置的指定任务。此类任务的示例包括控制电子装置的操作的各方面，向用户显示信息以提供指定的用户体验，与其他电子装置进行通信，等等。因此，在不同的实施方案中，在多种类型的电子装置中的一种类型的电子装置中采用处理器100，所述电子装置诸如台式计算机、膝上型计算机、服务器、游戏控制台、平板计算机、智能电话，等等。