專(zhuān)利名稱(chēng):建立、報(bào)告和調(diào)整系統(tǒng)存儲(chǔ)器使用的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的領(lǐng)域一般地涉及計(jì)算系統(tǒng)優(yōu)化;更具體地,涉及建立、報(bào)告和調(diào)整系統(tǒng)存儲(chǔ)器使用的方法和裝置。
背景技術(shù):
計(jì)算系統(tǒng)包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器一般被視作這樣的存儲(chǔ)器資源a)計(jì)算系統(tǒng)的不同部件可能期望從所述資源獲取數(shù)據(jù);以及,2)計(jì)算系統(tǒng)的不同部件可能期望在所述資源內(nèi)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。
圖1示出了計(jì)算系統(tǒng)的一部分的簡(jiǎn)圖,所述計(jì)算系統(tǒng)包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器106和存儲(chǔ)器控制器101。因?yàn)椴煌挠?jì)算系統(tǒng)部件經(jīng)常期望近乎同時(shí)地調(diào)用系統(tǒng)的資源(例如,多個(gè)不同的計(jì)算系統(tǒng)部件“突然”決定在很短的時(shí)間范圍內(nèi)調(diào)用系統(tǒng)存儲(chǔ)器資源),存儲(chǔ)器控制器101負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)存儲(chǔ)器106為不同的部件服務(wù)的順序和時(shí)間選擇。
給出圖1,以提供對(duì)典型應(yīng)用的了解。注意,存儲(chǔ)器控制器101被配置成管理各種系統(tǒng)存儲(chǔ)器調(diào)用,所述各種系統(tǒng)存儲(chǔ)器調(diào)用由1)一個(gè)或更多個(gè)處理器(例如通過(guò)處理器前端總線108);2)圖形控制器(例如通過(guò)圖形控制器接口109);以及,3)整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)的各種外設(shè)部件(例如,系統(tǒng)總線接口110(例如外設(shè)部件接口(PCI)總線接口))所產(chǎn)生。系統(tǒng)存儲(chǔ)器106可以用很多不同的存儲(chǔ)器半導(dǎo)體芯片構(gòu)造,并且可以被簡(jiǎn)單化地視作具有地址總線104和數(shù)據(jù)總線105。通過(guò)在地址總線104上給出對(duì)應(yīng)的地址值來(lái)訪問(wèn)具體的存儲(chǔ)器單元(cell)。從具體的存儲(chǔ)器單元讀出或?qū)懭胨鼍唧w的存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)值出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線105上。
存儲(chǔ)器控制器可以配備有調(diào)節(jié)施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器106上的負(fù)擔(dān)(stress)或使用(usage)的能力。例如,如在圖1中所觀察到的那樣,存儲(chǔ)器控制器101包括儲(chǔ)存閾值的閾值寄存器102。閾值用來(lái)控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器106參與各種活動(dòng)(例如,諸如讀、寫(xiě)、激活等的各種訪問(wèn))的速率;并且,通過(guò)這么做來(lái)控制施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器106上的使用和負(fù)擔(dān)。響應(yīng)于閾值,存儲(chǔ)器控制器101被設(shè)計(jì)成調(diào)整活動(dòng)施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器106上的速率,以使施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器106上的使用不會(huì)使系統(tǒng)存儲(chǔ)器106的負(fù)擔(dān)過(guò)重。
作為簡(jiǎn)單化的實(shí)施例,圖2示出了響應(yīng)不同的閾值,不同的讀和寫(xiě)速率可以如何被施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的一些實(shí)施例。第一個(gè)圖201示出了根據(jù)第一閾值,讀和寫(xiě)(分別用“R”和“W”標(biāo)明)可以施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的最大速率。第二個(gè)圖202示出了根據(jù)第二閾值,讀和寫(xiě)可以施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的最大速率。因?yàn)榈谝粋€(gè)圖201清晰地示出了(在大約相同的時(shí)間周期上)更多的讀和寫(xiě),故與第二個(gè)圖202相比,第一個(gè)閾值比第二個(gè)閾值允許更高的最大讀和寫(xiě)速率。注意,為了簡(jiǎn)潔,圖201和202都示出讀和寫(xiě)相對(duì)彼此交替地發(fā)生。在實(shí)踐中,經(jīng)常發(fā)生連續(xù)的讀和連續(xù)的寫(xiě)。
計(jì)算系統(tǒng)所使用的閾值(或從中可以計(jì)算出閾值的信息)可以被儲(chǔ)存在非易失存儲(chǔ)區(qū)域中,例如電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)資源區(qū)域。例如,閾值可以被儲(chǔ)存在計(jì)算系統(tǒng)的基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)存儲(chǔ)區(qū)域107或串行存在檢測(cè)(Serial PresenceDetect,SPD)存儲(chǔ)區(qū)域114中。BIOS存儲(chǔ)區(qū)域107儲(chǔ)存早在計(jì)算系統(tǒng)的啟動(dòng)階段所使用的指令。SPD存儲(chǔ)區(qū)域114儲(chǔ)存描述和/或表征系統(tǒng)存儲(chǔ)器106特性的信息。
附圖在附圖的圖中,通過(guò)舉例而非限制來(lái)說(shuō)明本發(fā)明,其中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算系統(tǒng)的一部分;圖2示出了活動(dòng)可以施加到計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器的不同速率的實(shí)施例;圖3示出了在計(jì)算系統(tǒng)的工作過(guò)程中可以用來(lái)調(diào)整用于存儲(chǔ)器控制器的閾值的方法;圖4示出了圖3方法的一部分的更詳細(xì)的實(shí)施方案;圖5示出了在存儲(chǔ)器控制器的工作過(guò)程中,可以用來(lái)調(diào)整其閾值的查找表的實(shí)施方案;圖6示出了在儲(chǔ)器控制器的工作過(guò)程中可以用來(lái)調(diào)整其閾值的計(jì)算系統(tǒng)的一部分的具體描述能夠改變其閾值的計(jì)算系統(tǒng)在計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)包括足以獲取或?qū)С鲩撝档男畔⑹怯杏玫?,所述閾值非常適于系統(tǒng)存儲(chǔ)器碰巧要經(jīng)受的任何工作環(huán)境。如此使能的(enabled)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠使用多于一個(gè)閾值而非僅僅一個(gè)閾值;并且,因此也能夠響應(yīng)檢測(cè)到的系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境中的變化,來(lái)用另一個(gè)閾值代替當(dāng)前閾值。
例如,系統(tǒng)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體芯片周?chē)沫h(huán)境溫度的增加可能觸發(fā)改變到新的閾值,所述新的閾值降低施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的最大允許活動(dòng)速率(以便保持半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部“結(jié)”溫度處于或低于臨界水平,高于所述臨界水平,其故障的概率顯著增加)。同樣地,系統(tǒng)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體芯片周?chē)沫h(huán)境溫度的降低可能觸發(fā)改變到新的閾值,所述新的閾值增加施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的最大可允許活動(dòng)速率(以便允許系統(tǒng)存儲(chǔ)器在所述更新的、更冷的環(huán)境溫度下以更接近其理論最大可支持性能的狀態(tài)來(lái)工作)。
圖3示出了可被能夠使用多個(gè)閾值的計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行的方法。根據(jù)圖3的方法,在301描述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境的特性。下面針對(duì)圖5提供對(duì)各種工作環(huán)境實(shí)施方案的更為詳細(xì)的討論。但是通常,“工作環(huán)境”是對(duì)一個(gè)或更多個(gè)條件(例如,溫度、讀/寫(xiě)百分比等)的某種描述,系統(tǒng)存儲(chǔ)器被置于所述條件下,并且,從所述條件可以確定對(duì)存儲(chǔ)器使用的限制(例如,通過(guò)限制各種活動(dòng)施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的最大速率)。一旦在301描述了系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境的特性,則在302獲取或?qū)С鱿到y(tǒng)的閾值,所述閾值基于系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境。一旦獲取或?qū)С隽碎撝担瑒t在303它被用來(lái)限制活動(dòng)被施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的速率。
圖4示出了圖3方法的一部分的更為詳細(xì)的圖。具體來(lái)說(shuō),圖4示出了相應(yīng)于工作環(huán)境所獲取或?qū)С龅拈撝?,所述工作環(huán)境包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器的環(huán)境溫度和系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作量。系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作量是對(duì)存儲(chǔ)器設(shè)備被其對(duì)應(yīng)的計(jì)算系統(tǒng)使用的方式的某種描述。因此,工作量可以包括下列內(nèi)容中的一個(gè)或更多個(gè)的描述1)系統(tǒng)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的讀/寫(xiě)百分比(例如,僅舉幾例,75%讀和25%寫(xiě);50%讀和50%寫(xiě);25%讀和75%寫(xiě)等);2)頁(yè)面命中(page hit)/頁(yè)面空白(page empty)/頁(yè)面缺失(page miss)百分比(例如,僅舉一例,50%頁(yè)面命中/25%頁(yè)面空白/25%頁(yè)面缺失);3)突發(fā)長(zhǎng)度(burst length);以及,4)存儲(chǔ)器設(shè)備被置入的特定“待機(jī)”模式。下面馬上更詳細(xì)地討論這些方面。
讀/寫(xiě)百分比反映的是讀操作的存儲(chǔ)器訪問(wèn)的百分比和寫(xiě)操作的存儲(chǔ)器訪問(wèn)的百分比。讀/寫(xiě)百分比可以反映計(jì)算系統(tǒng)正在被如何使用。例如,如果計(jì)算系統(tǒng)正被大量地用于把信息從網(wǎng)絡(luò)下載到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中,則將預(yù)計(jì),寫(xiě)百分比要高于讀百分比。同樣地,如果計(jì)算系統(tǒng)被大量地用于把信息從系統(tǒng)存儲(chǔ)器上載到網(wǎng)絡(luò)中去,則將預(yù)計(jì),讀百分比要高于寫(xiě)百分比。通常,取決于系統(tǒng)存儲(chǔ)器正在讀數(shù)據(jù)還是寫(xiě)數(shù)據(jù),來(lái)利用系統(tǒng)存儲(chǔ)器電路的不同區(qū)域。同樣,如果有重點(diǎn)地針對(duì)特定類(lèi)型操作(讀或?qū)?來(lái)利用系統(tǒng)存儲(chǔ)器,則將預(yù)計(jì),系統(tǒng)存儲(chǔ)器的功率耗散更接近地反映出與所述有重點(diǎn)地針對(duì)的操作相關(guān)聯(lián)的電路的消耗。
頁(yè)而命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失是對(duì)如下內(nèi)容的分析(breakdown)1)已經(jīng)成功地導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀或?qū)?即頁(yè)面“命中”)的存儲(chǔ)器頁(yè)面訪問(wèn);2)存儲(chǔ)器頁(yè)面空白訪問(wèn)(例如,當(dāng)存儲(chǔ)器控制器故意移動(dòng)到新頁(yè)面以獲得更高的效率時(shí),該訪問(wèn)形式被稱(chēng)作頁(yè)面空白訪問(wèn));3)存儲(chǔ)器頁(yè)面缺失訪問(wèn)(如果存儲(chǔ)器控制器在現(xiàn)有頁(yè)面中沒(méi)有找到期望的數(shù)據(jù),則該頁(yè)面必需被關(guān)閉,并且新頁(yè)面必須被激活)。在高“缺失”率的情況下,導(dǎo)致了增加的“開(kāi)銷(xiāo)”。即,對(duì)于給定的信息吞吐量,設(shè)備的功耗增加。
突發(fā)長(zhǎng)度是對(duì)執(zhí)行從存儲(chǔ)器的突發(fā)讀和/或突發(fā)寫(xiě)系統(tǒng)存儲(chǔ)器所花費(fèi)的時(shí)鐘周期數(shù)量的描述。突發(fā)讀和/或突發(fā)寫(xiě)是通過(guò)導(dǎo)致地址總線的高位保持不變,同時(shí)地址總線的低位被連續(xù)地計(jì)數(shù),以便使得來(lái)自具有“相鄰”地址的存儲(chǔ)器單元的一系列操作生效,以提高存儲(chǔ)器工作效率的技術(shù)。通常,突發(fā)長(zhǎng)度越長(zhǎng),則存儲(chǔ)器變得更有效率。結(jié)果,突發(fā)長(zhǎng)度越長(zhǎng),則與利用多個(gè)較短的突發(fā)序列完成的同樣數(shù)量的操作相比,應(yīng)該耗散更少的功率。
能夠跟蹤業(yè)務(wù)量(traffic)統(tǒng)計(jì)的存儲(chǔ)器控制器可以不間斷地更新系統(tǒng)存儲(chǔ)器工作量的當(dāng)前狀態(tài)的各個(gè)方面。例如,被配置成追蹤讀/寫(xiě)百分比和頁(yè)面命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失統(tǒng)計(jì)的存儲(chǔ)器控制器能夠不間斷地跟蹤系統(tǒng)存儲(chǔ)器工作量的這些方面。這里,反映當(dāng)前工作量狀態(tài)的數(shù)據(jù)(例如,被存儲(chǔ)器控制器所跟蹤的那些)和反映系統(tǒng)存儲(chǔ)器周?chē)漠?dāng)前環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)可以被組合使用,作為用于取出特別適于特定的現(xiàn)有工作量/溫度條件的閾值的“查找(lookup)”參數(shù),所述查找參數(shù)代表所述特定的現(xiàn)有工作量/溫度條件。
通過(guò)這么做,存儲(chǔ)器控制器能夠施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的最大工作負(fù)擔(dān)被限制到近似為系統(tǒng)存儲(chǔ)器在當(dāng)前條件下,無(wú)顯著故障風(fēng)險(xiǎn)地能夠處理的最佳值。例如,如果環(huán)境溫度突然上升和/或工作量突然變得更沉重,則閾值可以被設(shè)置得更低;或者,如果環(huán)境溫度突然下降和/或工作量突然變得不那么沉重,則閾值可以被設(shè)置得更高。
圖5示出了查找表的圖,該查找表給出了多達(dá)N個(gè)不同工作量和M個(gè)不同環(huán)境溫度的任意組合的特別閾值。注意,特別或獨(dú)特的工作量可能只適用于特定類(lèi)型的存儲(chǔ)器設(shè)備。因此,如果被具體實(shí)施在計(jì)算系統(tǒng)中的查找表符合行業(yè)所接受的/標(biāo)準(zhǔn)化的方案,則在特定計(jì)算系統(tǒng)中,某些工作量列可能被保持“空白”,因?yàn)樵撎囟üぷ髁苛胁贿m用于該特定計(jì)算系統(tǒng)采用的特定存儲(chǔ)器設(shè)備。
在一個(gè)實(shí)施方案中,使用計(jì)算系統(tǒng)的BIOS存儲(chǔ)區(qū)域(memory region)儲(chǔ)存查找表信息(例如,如圖5中所示那樣),所述查找表信息響應(yīng)于給予系統(tǒng)存儲(chǔ)器的無(wú)論什么工作環(huán)境,提供特別定制的閾值。在另一個(gè)實(shí)施方案中,使用計(jì)算系統(tǒng)的SPD存儲(chǔ)區(qū)域儲(chǔ)存查找表信息(例如,如圖5中所示那樣),所述查找表信息響應(yīng)于給予系統(tǒng)存儲(chǔ)器的無(wú)論什么工作環(huán)境,提供特別定制的閾值。圖6提供了計(jì)算系統(tǒng)的圖,所述計(jì)算系統(tǒng)的BIOS存儲(chǔ)區(qū)域607或SPD存儲(chǔ)區(qū)域614就是這樣配置的。
根據(jù)圖6的描述,可以向BIOS存儲(chǔ)區(qū)域607或SPD存儲(chǔ)區(qū)域614提供查找參數(shù)輸入612(例如,被構(gòu)造為讀地址),查找參數(shù)輸入612代表當(dāng)前工作環(huán)境。響應(yīng)于查找參數(shù)輸入612的給出,受影響的存儲(chǔ)區(qū)域?qū)⑻峁┯脕?lái)控制施加到系統(tǒng)存儲(chǔ)器606的活動(dòng)速率的閾值(例如,通過(guò)讀操作)。預(yù)計(jì)在很多應(yīng)用中,使用BIOS存儲(chǔ)區(qū)域607或SPD存儲(chǔ)區(qū)域614來(lái)儲(chǔ)存和閾值相關(guān)的信息。因而,查找參數(shù)612將只被應(yīng)用到這些區(qū)域中的一個(gè)。
如上所述,工作環(huán)境可以被表示為工作量和系統(tǒng)存儲(chǔ)器606周?chē)沫h(huán)境溫度的組合。因此,例如,環(huán)境溫度被鄰近系統(tǒng)存儲(chǔ)器606放置的溫度傳感器608監(jiān)測(cè),并且,工作量由一個(gè)或更多個(gè)業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)寄存器609監(jiān)測(cè),業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)寄存器609的內(nèi)容代表系統(tǒng)存儲(chǔ)器606被使用的方式。由此構(gòu)建查找參數(shù)輸入612,并且,作為響應(yīng),BIOS 607存儲(chǔ)區(qū)域或SPD存儲(chǔ)區(qū)域614(或者也許其他的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存區(qū)域)有效地執(zhí)行查找,從而提供新的閾值。新的閾值被加載到閾值寄存器602中,并代替預(yù)先存在的次優(yōu)的閾值。
圖6還指出可以利用很多不同的計(jì)算系統(tǒng)部件,以很多不同的方式來(lái)構(gòu)建查找參數(shù)輸入612。根據(jù)一種方法,存儲(chǔ)器控制器601包括生成查找參數(shù)612的嵌入式控制功能塊(function)610。嵌入式控制功能塊610可以被實(shí)現(xiàn)為嵌入式處理器或微控制器,所述處理器或微控制器執(zhí)行與構(gòu)造查找參數(shù)612相關(guān)的軟件例程。或者,以某種組合形式,專(zhuān)用邏輯也可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器控制器的嵌入式控制功能塊610。
根據(jù)另一種方法,使用計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器611來(lái)構(gòu)造查找參數(shù)612。這里,處理器611接收存儲(chǔ)器控制器的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)寄存器609的內(nèi)容(例如,通過(guò)前端總線613來(lái)傳遞),并從溫度傳感器608(圖上是608)接收環(huán)境溫度。在又一個(gè)實(shí)施方案中,輸入查找參數(shù)612的構(gòu)造可以在處理器611和存儲(chǔ)器控制器601之間共享;和/或可以被除了處理器611和存儲(chǔ)器控制器601之外的智能實(shí)體來(lái)處理。無(wú)論怎樣,負(fù)責(zé)構(gòu)建輸入查找參數(shù)612的功能塊可以1)以適當(dāng)定時(shí)的間隔重復(fù)地構(gòu)造新的輸入查找參數(shù);和/或,2)使新的查找參數(shù)被特別地生成,以響應(yīng)于系統(tǒng)存儲(chǔ)器工作環(huán)境中的突然和/或巨大變化。
注意,使用查找表是在計(jì)算系統(tǒng)的工作期間可以“獲取”新閾值的一種方式。在其他實(shí)施方案中,如下面更詳細(xì)地描述的那樣,適當(dāng)?shù)拈撝悼梢詮奶囟ǖ亩攘繕?biāo)準(zhǔn)主動(dòng)地計(jì)算出(即導(dǎo)出)來(lái),而非通過(guò)參考預(yù)先存在的閾值表來(lái)獲取。而且,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很清楚,用來(lái)儲(chǔ)存足以獲取或?qū)С鲂麻撝档募?xì)節(jié)的資源可以是BIOS存儲(chǔ)區(qū)域607、SPD存儲(chǔ)區(qū)域614或某些其他的計(jì)算系統(tǒng)資源(例如,另一個(gè)非易失存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存資源)。
可以用來(lái)確定適當(dāng)?shù)拈撝档募夹g(shù)無(wú)論新閾值是被查找出來(lái)的還是通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算出來(lái)的,應(yīng)該提供某種理解,即“什么樣的”閾值對(duì)于處于特定工作環(huán)境的特定類(lèi)型的存儲(chǔ)器是適當(dāng)?shù)?。在各種實(shí)例中,計(jì)算系統(tǒng)提供給予系統(tǒng)存儲(chǔ)器的可能的工作環(huán)境需要和用來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)存儲(chǔ)器的具體存儲(chǔ)器類(lèi)型(例如,制造商、制造工藝、封裝方法等)相關(guān),以便可以為具體的存儲(chǔ)器類(lèi)型建立適當(dāng)?shù)拈撝?。這里,如果存儲(chǔ)器制造商自己不提供全部的所需閾值,則期望存儲(chǔ)器制造商使某些信息對(duì)于負(fù)責(zé)建立適當(dāng)閾值的人是可用的。
例如,與上面所描述的實(shí)施方案一致,一般認(rèn)為處理器制造商和/或計(jì)算系統(tǒng)制造商負(fù)責(zé)編輯要被儲(chǔ)存在計(jì)算系統(tǒng)的BIOS內(nèi)的信息。因此,如果閾值信息在計(jì)算系統(tǒng)BIOS(或其他地方)中被列出,則在存儲(chǔ)器供應(yīng)商和處理器/計(jì)算系統(tǒng)制造商之間可以建立一種關(guān)系,從而使足以獲得或?qū)С鲞m當(dāng)閾值的信息對(duì)于處理器/計(jì)算系統(tǒng)制造商是可用的。下面的討論提到了這些方法中的一些。
圖7a到圖7c示出了可使用的關(guān)系,為了構(gòu)建能夠依據(jù)觀察到的、計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器正在經(jīng)歷的工作環(huán)境的改變來(lái)調(diào)節(jié)其內(nèi)部存儲(chǔ)器控制閾值的計(jì)算系統(tǒng),所述關(guān)系將核心能力寄希望于適當(dāng)?shù)姆矫妗D7a示出對(duì)于一個(gè)計(jì)算系統(tǒng),最大允許設(shè)備功率相對(duì)于環(huán)境溫度的關(guān)系的示例圖。圖7a的關(guān)系一般性地指示,當(dāng)計(jì)算系統(tǒng)的環(huán)境溫度增加時(shí),存儲(chǔ)器設(shè)備所消耗的電功率應(yīng)該被降低,以防止存儲(chǔ)器設(shè)備發(fā)生故障。
這里,預(yù)期計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者/制造商將是最適于來(lái)實(shí)現(xiàn)圖7a所代表的理念。即作為計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的一部分,計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)者確定系統(tǒng)存儲(chǔ)器上方的特定氣流以及將在計(jì)算系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)存儲(chǔ)器設(shè)備的具體類(lèi)型。這里,由系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所加入的系統(tǒng)存儲(chǔ)器設(shè)備的具體類(lèi)型的特性也可以由系統(tǒng)存儲(chǔ)器設(shè)備的封裝類(lèi)型和最大允許結(jié)溫度來(lái)描述。因?yàn)榻Y(jié)溫度與設(shè)備功率耗散相關(guān),所以從這些特性(氣流、存儲(chǔ)器封裝類(lèi)型、最大結(jié)溫度),計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能夠?yàn)檎诒辉O(shè)計(jì)/已經(jīng)被設(shè)計(jì)的特定系統(tǒng)產(chǎn)生特定的“最大允許設(shè)備功率相對(duì)于環(huán)境溫度”的關(guān)系(圖7a中可以觀察到它的一個(gè)實(shí)施例)。
圖7b示出了特定存儲(chǔ)器設(shè)備的帶寬(BW)和存儲(chǔ)器設(shè)備功率之間的關(guān)系,其中計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)者已經(jīng)針對(duì)所討論的計(jì)算系統(tǒng)選擇了所述存儲(chǔ)器設(shè)備。此外,在圖7b中觀察到的關(guān)系被理解為存儲(chǔ)器設(shè)備所經(jīng)受的特定工作量。圖7b示出,在特定工作量的應(yīng)用下(例如,讀/寫(xiě)百分比、頁(yè)面命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失、突發(fā)長(zhǎng)度、定時(shí)條件等),施加到存儲(chǔ)器的活動(dòng)速率(即“帶寬”(BW))越高,則存儲(chǔ)器設(shè)備所用的功率將越多。注意,工作量以存儲(chǔ)器執(zhí)行的各種類(lèi)型的活動(dòng)的形式描述了存儲(chǔ)器的使用,而術(shù)語(yǔ)帶寬/閾值則對(duì)應(yīng)于各種類(lèi)型的活動(dòng)被施加的速率。最終,半導(dǎo)體設(shè)備響應(yīng)施加的電源電壓和施加的工作量所消耗的具體功率量,是半導(dǎo)體設(shè)備的特定電氣設(shè)計(jì)和用來(lái)制造半導(dǎo)體設(shè)備的特定制造工藝的結(jié)果。因此,預(yù)計(jì)存儲(chǔ)器設(shè)備供應(yīng)商最適于生成在圖7b中所觀察到的關(guān)系。存儲(chǔ)器設(shè)備供應(yīng)商可以用理論方法、用實(shí)驗(yàn)方法,或用它們的某種組合來(lái)生成所述關(guān)系。
圖7c相當(dāng)于圖7a和圖7b的合并,所以“設(shè)備功率”變量被排除。該結(jié)果是“最大可支持帶寬”(BWMAX)與計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境溫度的相互關(guān)系。例如,圖7c的相互關(guān)系可以通過(guò)如下描述簡(jiǎn)單地產(chǎn)生1)用第一方程在數(shù)學(xué)上描述在圖7a中觀察到的關(guān)系(即,將允許設(shè)備功率與環(huán)境溫度相聯(lián)系的第一方程);2)用第二方程在數(shù)學(xué)上描述在圖7b中觀察到的關(guān)系(即,將設(shè)備帶寬與針對(duì)特定工作量的設(shè)備功率相聯(lián)系的第二方程);以及,3)合并這一對(duì)方程以產(chǎn)生第三方程,第三方程沒(méi)有作為變量的設(shè)備功率。開(kāi)始時(shí),注意,上面的數(shù)學(xué)過(guò)程可以被應(yīng)用到除了直線擬和以外的行為模型(因此,即使在圖7a到圖7c中觀察到直線;如果合適,可以使用除了直線以外的行為模型)。
注意,作為合并的結(jié)果,圖7c的帶寬參數(shù)被解釋為“最大可支持帶寬”(BWMAX),因?yàn)閳D7a的關(guān)系代表“最大允許設(shè)備功率”。說(shuō)得更恰當(dāng)些,達(dá)到最大允許設(shè)備功率的帶寬由圖7c的縱軸代表。圖7c的表示變得非常有用,因?yàn)獒槍?duì)由圖7b代表的工作量,它可以用來(lái)為計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器控制器產(chǎn)生閾值,所述存儲(chǔ)器控制器針對(duì)計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的特定環(huán)境溫度而被定制,并且所述存儲(chǔ)器控制器防止在施加特定工作量時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器超過(guò)其最大允許設(shè)備功率。因此,作為一個(gè)實(shí)施例,圖7c關(guān)系的離散點(diǎn)可以被列出,形成在圖5中所觀察到的一列查找值。為了形成在圖5中所觀察到的完整的查找表,可以要求存儲(chǔ)器供應(yīng)商產(chǎn)生N個(gè)如圖7b中觀察到的關(guān)系,即,對(duì)于每一個(gè)要被記錄在圖5中的查找表中的工作量,有一個(gè)“BW相對(duì)于功率”的關(guān)系。
現(xiàn)在回頭參考圖7a和圖7c,注意到除了“環(huán)境溫度”以外的其他熱學(xué)參數(shù)可以被用作相關(guān)參數(shù),這一點(diǎn)很重要。例如,僅舉幾例,在圖7a和圖7c中的每一個(gè)的相關(guān)方案中,設(shè)備外殼溫度(case temperature)可以被用作“水平”軸。對(duì)于任何存儲(chǔ)器封裝,從環(huán)境溫度很容易計(jì)算設(shè)備外殼溫度。因此,實(shí)際上,測(cè)得的環(huán)境溫度可以被很容易地轉(zhuǎn)換為設(shè)備外殼溫度。同樣,即使環(huán)境溫度可以作為方案的一部分而被監(jiān)測(cè),實(shí)際的數(shù)學(xué)相關(guān)方案可以基于設(shè)備外殼溫度而非環(huán)境溫度。同樣地,外殼溫度而非環(huán)境溫度可以被計(jì)算系統(tǒng)主動(dòng)地監(jiān)測(cè)。因此,注意,存儲(chǔ)器設(shè)備外殼溫度或結(jié)溫度參數(shù)可被儲(chǔ)存在非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)區(qū)域,比如SPD。例如,存儲(chǔ)器供應(yīng)商可以標(biāo)識(shí)其部件可能呈現(xiàn)故障模式的溫度,并將該參數(shù)儲(chǔ)存在SPD中。系統(tǒng)可以讀這個(gè)值,并調(diào)整上面所描述的閾值,以利用來(lái)自設(shè)備的額外性能。溫度參數(shù)的子集包括存儲(chǔ)器供應(yīng)商將保障其元件能夠達(dá)到的最大外殼溫度和最大結(jié)溫度。
實(shí)現(xiàn)技術(shù)針對(duì)多個(gè)N個(gè)工作量中的每一個(gè)的“BM相對(duì)于功率”的關(guān)系(圖7b)從存儲(chǔ)器供應(yīng)商被交給計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)者/制造商的方式,可以隨實(shí)施方案的不同而變化??偟膩?lái)說(shuō),關(guān)系信息可以被利用任何技術(shù)“發(fā)送”給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者/制造商。此外,關(guān)系信息被提供給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者/制造商的形式可以隨實(shí)施方案變化。總的來(lái)說(shuō),關(guān)系信息可以被任何使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)者/制造商能夠理解所述關(guān)系的技術(shù)來(lái)代表。
計(jì)算系統(tǒng)被配置以便最終針對(duì)N個(gè)工作量中的每一個(gè)獲取“BWMAX相對(duì)于環(huán)境溫度”的信息(圖7c)的方式也可以隨實(shí)施方案變化。在基本實(shí)施方案中,該信息作為計(jì)算系統(tǒng)制造的一部分,被簡(jiǎn)單地儲(chǔ)存在計(jì)算系統(tǒng)中(例如,在BIOS存儲(chǔ)區(qū)域607或SPC存儲(chǔ)區(qū)域614內(nèi))。例如,回頭參考圖5,來(lái)自N個(gè)“BWMAX相對(duì)于環(huán)境溫度”的關(guān)系中的每一個(gè)(即每一個(gè)工作量一個(gè)關(guān)系)的M個(gè)選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)可以在計(jì)算系統(tǒng)的BIOS、SPD或其他的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存區(qū)域內(nèi)來(lái)配置。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,不是每個(gè)工作量?jī)?chǔ)存M個(gè)選擇數(shù)據(jù)點(diǎn),而是在計(jì)算系統(tǒng)的BIOS、SPD或其他的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存區(qū)域中儲(chǔ)存足以描述每一個(gè)“BWMAX相對(duì)于環(huán)境溫度”的關(guān)系的信息。例如,注意,圖7c已經(jīng)被畫(huà)作直線,并注意,只需兩個(gè)點(diǎn)以確定一條直線(例如,來(lái)自該直線的兩點(diǎn),或來(lái)自該直線的一個(gè)點(diǎn)和該直線的斜率),BIOS存儲(chǔ)區(qū)域、SPD存儲(chǔ)區(qū)域或其他的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存區(qū)域針對(duì)每個(gè)工作量只儲(chǔ)存兩個(gè)點(diǎn)。計(jì)算系統(tǒng)由此可以為現(xiàn)有工作環(huán)境計(jì)算適當(dāng)?shù)拈撝怠?br>
圖6也提供了這樣的系統(tǒng)的構(gòu)成部分。例如,注意,BIOS或SPD存儲(chǔ)區(qū)域607、614被繪制為提供閾值或者“閾值基礎(chǔ)”信息。這里,閾值基礎(chǔ)信息是與作為純粹的閾值相對(duì)的、從中可以計(jì)算出閾值的任何信息。利用前面的實(shí)施方案,所述實(shí)施方案指出描述直線的兩個(gè)點(diǎn)可以從BIOS或SPD讀出,在這種情況下,BIOS或SPD的輸出對(duì)應(yīng)于閾值基礎(chǔ)信息而非閾值。圖6指出閾值基礎(chǔ)信息可以由前述控制功能塊610來(lái)處理,以提供實(shí)際的閾值。
注意,根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方案,控制功能塊610可以被設(shè)計(jì)成從環(huán)境溫度和/或統(tǒng)計(jì)信息來(lái)確定輸入查找參數(shù),以便從BIOS或SPD存儲(chǔ)區(qū)域提取正確的閾值基礎(chǔ)信息,然后可以重新使用查找參數(shù)信息,從而從閾值基礎(chǔ)信息計(jì)算合適的閾值。同樣地,處理器611可以改為從閾值基礎(chǔ)信息計(jì)算閾值,并將其交付給存儲(chǔ)器控制器。
從到目前為止上面描述的實(shí)施方案,“BWMAX相對(duì)于環(huán)境溫度”的關(guān)系的信息(例如圖7c信息)被儲(chǔ)存在BIOS或SPD存儲(chǔ)區(qū)域607、614中。但是,根據(jù)至少一族實(shí)施方案,系統(tǒng)存儲(chǔ)器的“BWMAX相對(duì)于功率”的信息(例如圖7b信息)被儲(chǔ)存在BIOS或SPD存儲(chǔ)區(qū)域607、614中。注意,該信息仍和閾值基礎(chǔ)信息對(duì)應(yīng)。如果“BWMAX相對(duì)于功率”的信息被儲(chǔ)存在BIOS或SPD存儲(chǔ)區(qū)域607、614中,則計(jì)算系統(tǒng)負(fù)責(zé)通過(guò)有效去除設(shè)備功率變量(例如,如上面開(kāi)始時(shí)參考圖7c的生成所描述的那樣)來(lái)計(jì)算適當(dāng)?shù)拈撝怠?br>
這里,可以使用和上面剛剛針對(duì)閾值基礎(chǔ)信息所描述的相同計(jì)算技術(shù)——例外在于“最大設(shè)備功率相對(duì)于環(huán)境溫度”的信息(例如圖7a信息)應(yīng)該被包括在閾值基礎(chǔ)信息中。再次,可以使用兩點(diǎn)來(lái)描述這樣的直線,即所述直線針對(duì)任何給定的工作量表征該關(guān)系的特性。因此,在這種適當(dāng)情況下,對(duì)于每一個(gè)工作量,四個(gè)點(diǎn)被儲(chǔ)存在BIOS或SPD中描述“最大設(shè)備功率相對(duì)于環(huán)境溫度”的信息的第一對(duì)點(diǎn)(例如圖7a信息);以及,描述“BW相對(duì)于功率”的信息(例如圖7b信息)的第二對(duì)點(diǎn)。針對(duì)“最大設(shè)備功率相對(duì)于環(huán)境溫度”的信息(例如圖7a信息)的儲(chǔ)存,注意,該信息可以包括最大允許結(jié)溫度或系統(tǒng)存儲(chǔ)器設(shè)備的外殼溫度。增加的環(huán)境溫度具有增加結(jié)溫度的作用。不同的銷(xiāo)售商可能容忍不同度數(shù)的結(jié)溫度。根據(jù)存儲(chǔ)器銷(xiāo)售商對(duì)結(jié)溫度的敏感性,其可支持的BW也成比例地受到影響。因此,銷(xiāo)信商可以通過(guò)這里所建立的機(jī)制來(lái)報(bào)告其可容忍的結(jié)溫度或外殼溫度。例如,這些溫度參數(shù)中的任何一個(gè)可以被儲(chǔ)存在SPD中。在結(jié)溫度和外殼溫度之間存在固定的關(guān)系,即結(jié)到外殼的熱阻。當(dāng)基本的封裝技術(shù)和性能變化時(shí),該阻抗在不同的封裝之間可能不同。針對(duì)“BW相對(duì)于功率”的信息的儲(chǔ)存,每個(gè)工作量?jī)?chǔ)存的兩個(gè)值可以包括1)在第一預(yù)先確定設(shè)備功率的第一BW值;以及,2)在第二預(yù)先確定設(shè)備功率的第二BW值。根據(jù)第二實(shí)施方案,每一個(gè)工作量提供的兩個(gè)值包括1)在第一預(yù)先確定設(shè)備功率的第一BW值;和,3)可應(yīng)用直線的斜率。這里,術(shù)語(yǔ)“預(yù)先確定的”的使用是指在存儲(chǔ)器設(shè)備供應(yīng)商和負(fù)責(zé)執(zhí)行/設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)合并方法的那些人之間存在理解,所述數(shù)學(xué)合并方法是關(guān)于提供的BW和什么樣的特定設(shè)備功率相對(duì)應(yīng)。所述預(yù)先確定的理解允許存儲(chǔ)器供應(yīng)商只報(bào)告BW值而不必報(bào)告功率值,因?yàn)樨?fù)責(zé)執(zhí)行數(shù)學(xué)合并的那些人將“理解”對(duì)于每一個(gè)被提供的BM值的功率值。
在又一個(gè)實(shí)施方案中,對(duì)于“參與”這里正給出的方案的那些存儲(chǔ)器設(shè)備,預(yù)先確定的功率值被特別選擇,以便對(duì)于任何特定工作量,對(duì)于任何來(lái)自任何特定存儲(chǔ)器供應(yīng)商的特定類(lèi)型的存儲(chǔ)器,它們將和任何“BW相對(duì)于功率”的曲線相交。通過(guò)這么做,建立了通用行業(yè)范圍的存儲(chǔ)器特性方案,該方案允許計(jì)算系統(tǒng)針對(duì)任何“參與的”存儲(chǔ)器設(shè)備,成功地調(diào)整其閾值。如果任何預(yù)先確定的功率值對(duì)于一個(gè)或更多個(gè)特定的參與存儲(chǔ)器設(shè)備不能確保截點(diǎn),則可預(yù)見(jiàn),額外的”預(yù)先確定的”功率值可以被加入通用行業(yè)范圍的方案所采用的所述“預(yù)先確定的”功率值族。通過(guò)恰當(dāng)?shù)貥?biāo)識(shí)”預(yù)先確定的”功率值(例如通過(guò)參考號(hào)碼),可預(yù)見(jiàn),一族帶寬值可以恰當(dāng)?shù)夭蹲矫恳粋€(gè)參與的存儲(chǔ)器設(shè)備。
在另一個(gè)由圖8所表征的涉及在計(jì)算系統(tǒng)的BIOS、SPD或其他的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存資源中儲(chǔ)存BW相對(duì)于設(shè)備功率的信息的實(shí)施方案中,特定存儲(chǔ)器設(shè)備的多個(gè)“BW相對(duì)于功率”的關(guān)系(例如,所有的“BW相對(duì)于功率”的關(guān)系)被建模為共享公共點(diǎn),以便,平均起來(lái),允許采用少于一對(duì)儲(chǔ)存值來(lái)定義針對(duì)工作量的完整的“BW相對(duì)于功率”的關(guān)系。根據(jù)圖8的建模方法,四個(gè)工作量(A、B、C和基線)均被建模為共享點(diǎn)801。圖8中的每一個(gè)“×”和被儲(chǔ)存在計(jì)算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)值相對(duì)應(yīng)。
對(duì)于“×”802、803、804、805,對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值可以被儲(chǔ)存為顯式的帶寬值(例如分別是“×”802、803、804、805的帶寬值807、806、808和809),或者被儲(chǔ)存為其對(duì)應(yīng)直線的斜率。注意,“基線工作量”關(guān)系被儲(chǔ)存在SPD中的信息完全地定義,因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)儲(chǔ)存點(diǎn)(801、802)。但是,利用這樣的理解,即基線工作量的點(diǎn)801要被用于工作量A、B、C并且每一個(gè)工作量?jī)H利用一個(gè)額外的點(diǎn)(即點(diǎn)803用于工作量A、點(diǎn)804用于工作量B,并且點(diǎn)805用于工作量C),可以完全理解這些工作量。
同樣,儲(chǔ)存五個(gè)SPD值來(lái)代表四個(gè)工作量;并且,儲(chǔ)存的SPD值的比例離1.0的距離要比離2.0的距離小得多。注意,對(duì)于功率水平PR,點(diǎn)802到點(diǎn)805中的每一個(gè)均可以被視作是“預(yù)先確定的”。預(yù)先確定點(diǎn)801的功率水平,對(duì)于四個(gè)工作量中的每一個(gè)可以做出適當(dāng)?shù)慕M合,以便為四個(gè)工作量中的每一個(gè)提供“BWmax相對(duì)于環(huán)境溫度”的信息。在又一個(gè)實(shí)施方案中,“端點(diǎn)”801可以由“最大帶寬”和“最大設(shè)備功率”(在圖8中由點(diǎn)810和811代表)來(lái)確定。還要注意,數(shù)據(jù)點(diǎn)802到數(shù)據(jù)點(diǎn)805中的任何一個(gè)在SPD中可以用斜率值來(lái)“代替”。還要注意,對(duì)于每一個(gè)工作量,801的斜率,即810被811除,也可以被儲(chǔ)存在SPD中。這里,810是與801對(duì)應(yīng)的BW,并且811是和801對(duì)應(yīng)的功率。
在這里解析地建立的度量也可以通過(guò)試驗(yàn)和測(cè)量來(lái)建立。關(guān)于環(huán)境、工作量和功率預(yù)算所做的假設(shè)可以被當(dāng)作試驗(yàn)存儲(chǔ)器的試驗(yàn)輸入條件。使用預(yù)先確定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果帶寬可以被如此處所描述的那樣報(bào)告給系統(tǒng)集成者。測(cè)量每一個(gè)存儲(chǔ)器單元消除了任何關(guān)于部件值的不確定性,但是解析技術(shù)則可以為一種類(lèi)別中的設(shè)備的所有參數(shù)假設(shè)最壞情況值。由于所有支配功率和產(chǎn)出的參數(shù)變成了概率分布函數(shù),所以解析的情況應(yīng)該說(shuō)明最壞情況參數(shù)。對(duì)于明顯低于最壞情況值的那些設(shè)備,系統(tǒng)可能能夠利用額外的性能余量(headroom)。試驗(yàn)和測(cè)量將允許存儲(chǔ)器部件制造商準(zhǔn)確地在分布圖上定位所述設(shè)備。
確定系統(tǒng)是否應(yīng)該利用自刷新系統(tǒng)存儲(chǔ)器工作圖9a和圖9b示出了用于防止功能故障的技術(shù),所述功能故障是針對(duì)計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作而言的。在圖9a方法的情況中,在902“持續(xù)時(shí)間(time duration)”參數(shù)被用來(lái)確定計(jì)算系統(tǒng)是否能夠以自刷新模式操作系統(tǒng)存儲(chǔ)器,所述“持續(xù)時(shí)間”參數(shù)可以被儲(chǔ)存在例如BIOS存儲(chǔ)區(qū)域或SPD存儲(chǔ)區(qū)域的非易失資源中。具體地說(shuō),儲(chǔ)存的持續(xù)時(shí)間參數(shù)以時(shí)間標(biāo)識(shí)了計(jì)算系統(tǒng)可以恰當(dāng)?shù)赜闷湎到y(tǒng)存儲(chǔ)器來(lái)工作的程度,所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作。特別地,系統(tǒng)存儲(chǔ)器的自刷新模式在這樣的水平消耗功率,即足以影響到電池供電的計(jì)算系統(tǒng)能夠正確地工作的時(shí)間長(zhǎng)度。同樣,預(yù)計(jì)儲(chǔ)存的持續(xù)時(shí)間參數(shù)對(duì)于電池工作的系統(tǒng)尤其有用,因?yàn)樗从沉嗽陔姵毓β氏拢屍湎到y(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作,在電池的電勢(shì)耗盡到計(jì)算系統(tǒng)開(kāi)始遭受功能故障的點(diǎn)之前,計(jì)算系統(tǒng)預(yù)計(jì)可以工作多長(zhǎng)時(shí)間。
根據(jù)圖9a的方法,在901從例如SPD存儲(chǔ)區(qū)域的存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存資源讀持續(xù)時(shí)間參數(shù)之后,計(jì)算系統(tǒng)將其與為計(jì)算系統(tǒng)建立的“目標(biāo)”持續(xù)時(shí)間比照。在又一個(gè)實(shí)施方案中,“目標(biāo)”持續(xù)時(shí)間與被計(jì)算系統(tǒng)的操作系統(tǒng)(OS)識(shí)別為“待機(jī)模式持續(xù)時(shí)間”的持續(xù)時(shí)間相對(duì)應(yīng)。如果儲(chǔ)存的持續(xù)時(shí)間滿足或超過(guò)“目標(biāo)”持續(xù)時(shí)間,則在903,模式持續(xù)時(shí)間定時(shí)器被設(shè)置為等于持續(xù)時(shí)間參數(shù)。這里,使用模式持續(xù)時(shí)間定時(shí)器跟蹤功能故障可能發(fā)生之前剩下的可用時(shí)間。
通過(guò)在903把模式持續(xù)時(shí)間設(shè)置為等于讀出的時(shí)間持續(xù)參數(shù),計(jì)算系統(tǒng)將正確地跟蹤系統(tǒng)存儲(chǔ)器在計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)能夠以自刷新模式工作而不導(dǎo)致功能故障的時(shí)間長(zhǎng)度。如果儲(chǔ)存的持續(xù)時(shí)間不滿足或超過(guò)“目標(biāo)”持續(xù)時(shí)間,則在904,自刷新模式被標(biāo)識(shí)為不適于系統(tǒng)存儲(chǔ)器,并使另一個(gè)系統(tǒng)模式生效。例如,系統(tǒng)存儲(chǔ)器可以被置于待機(jī)模式,系統(tǒng)存儲(chǔ)器可以被“剝奪資格”(例如,正式地被識(shí)別為不可用),或者,系統(tǒng)存儲(chǔ)器的內(nèi)容可以被儲(chǔ)存到非易失儲(chǔ)存設(shè)備,例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
根據(jù)一種技術(shù),在固定的功率預(yù)算下,量化自刷新模式可以被可靠支持的持續(xù)時(shí)間。功率預(yù)算可以代表標(biāo)準(zhǔn)的便攜式計(jì)算機(jī)電池的充電容量。因?yàn)殡姵厝萘靠梢宰兓?,在?shù)學(xué)上表達(dá)該信息將比較方便??捎玫碾娏?charge)可以被建模為功耗的線性函數(shù)。如果提供了這條直線的兩個(gè)點(diǎn),則人們能夠很容易地并確定性地計(jì)算出所有其他的點(diǎn)??梢噪S意地選擇這兩個(gè)點(diǎn),以保證有意義的線性或分段線性的數(shù)據(jù)。如果刷新率或其他活動(dòng)增加,則可用電量被更快地耗盡。當(dāng)刷新率增加時(shí),功耗成比例地增加。多個(gè)斜率的直線可以代表各種刷新率。
可以指定多個(gè)功率點(diǎn)以沿著時(shí)間軸獲取對(duì)應(yīng)的點(diǎn),如圖10所示。在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)可接受的電壓降來(lái)判斷被操作單元的可靠性。如果電壓降大到足以導(dǎo)致設(shè)備故障,則發(fā)生這種事件的時(shí)間被當(dāng)作點(diǎn)(t)??梢援a(chǎn)生一族曲線以針對(duì)多個(gè)刷新率。
下面的方程示出了所考慮的變量。
P=Δt*/ΔV*I方程1Δt=P/ΔV*I 方程2為簡(jiǎn)單起見(jiàn),假設(shè)恒流源。上面方程中的功率變量‘P’可以被隨意選取。ΔV代表從理想狀態(tài)到設(shè)備將發(fā)生故障的狀態(tài)的電壓降。設(shè)備發(fā)生故障的狀態(tài),也被稱(chēng)為VThresholdΔt,從圖上取得的是T3b-T3a。T3b代表在理想電壓和恒流下作為功率預(yù)算的函數(shù)而計(jì)算的斜率,如下面的方程3T3b=PBudget/Videal*Iccs方程3一旦定義了這些變量,人們可以很容易地構(gòu)造代表功耗的直線。響應(yīng)于可用功率預(yù)算和預(yù)先確定的VThreshold,時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)值可以被編程到非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源中(例如BIOS存儲(chǔ)區(qū)域或SPD存儲(chǔ)區(qū)域),或者可以用任何其他一致的手段來(lái)傳遞給主機(jī)系統(tǒng)。或者,可以只編程斜率來(lái)指示比率。
圖9b示出了類(lèi)似的方法,只不過(guò)在907,功率而非時(shí)間被用作比較的基礎(chǔ)。根據(jù)圖9b的方法,和上面針對(duì)圖9a所描述的持續(xù)時(shí)間參數(shù)相似的持續(xù)時(shí)間參數(shù)被儲(chǔ)存在非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源中(例如BIOS存儲(chǔ)區(qū)域或SPD存儲(chǔ)區(qū)域)。在905,從存儲(chǔ)器或儲(chǔ)存資源讀持續(xù)時(shí)間參數(shù)之后,計(jì)算系統(tǒng)在906將其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)存儲(chǔ)器在自刷新模式中時(shí)的功耗水平(例如將系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)功耗,然后去掉可歸于除系統(tǒng)存儲(chǔ)器之外的系統(tǒng)部件的功耗貢獻(xiàn)),并在907將其與已分配給自刷新模式中的系統(tǒng)存儲(chǔ)器的“設(shè)計(jì)”功耗比照。
如果功率參數(shù)落入(即小于或等于)所分配的功率,則在908,系統(tǒng)存儲(chǔ)器被允許以自刷新模式工作。如果功率參數(shù)沒(méi)有落入所分配的功率值,則自刷新模式被標(biāo)識(shí)為不適于系統(tǒng)存儲(chǔ)器,并且在909改為使用另一系統(tǒng)模式。例如,系統(tǒng)存儲(chǔ)器可以被置于待機(jī)模式,系統(tǒng)存儲(chǔ)器可以被“剝奪資格”(例如,正式地被識(shí)別為不可用),或者,系統(tǒng)存儲(chǔ)器的內(nèi)容可以被儲(chǔ)存到非易失儲(chǔ)存設(shè)備,例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
注意,和在本申請(qǐng)中其他地方所描述的方法類(lèi)似,上面針對(duì)圖9a和9b所描述的方法中的任何一個(gè)可以由計(jì)算系統(tǒng)的處理器利用軟件或由專(zhuān)用硬件(例如邏輯)來(lái)執(zhí)行,或由專(zhuān)用硬件和軟件的某種組合來(lái)執(zhí)行。對(duì)于利用軟件執(zhí)行的那些實(shí)現(xiàn),用于執(zhí)行功能的指令可以被儲(chǔ)存在機(jī)器可讀介質(zhì)上。
機(jī)器可讀介質(zhì)包括任何用于以機(jī)器(例如計(jì)算機(jī))可讀的形式儲(chǔ)存或傳輸信息的機(jī)制。例如,機(jī)器可讀介質(zhì)包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)、磁盤(pán)儲(chǔ)存介質(zhì)、光學(xué)儲(chǔ)存介質(zhì)、快閃存儲(chǔ)器設(shè)備、電學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)或其他傳播信號(hào)(例如載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)的形式。
在前面的說(shuō)明書(shū)中,已經(jīng)參考本發(fā)明的具體示范性實(shí)施方案對(duì)其進(jìn)行了描述。但是,很清楚,不偏離如所附權(quán)利要求書(shū)中給出的本發(fā)明寬泛的精神和范圍,可以對(duì)其做出各種修改和改變。因此,說(shuō)明書(shū)和附圖要被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種方法,包括a)從非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源讀信息,所述信息是閾值或可以從其計(jì)算出閾值的信息,所述信息針對(duì)所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境被特別定制;以及b)使存儲(chǔ)器控制器采用所述閾值,以便控制所述存儲(chǔ)器執(zhí)行活動(dòng)的速率,所述速率小于所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器被置于所述工作環(huán)境時(shí)將經(jīng)歷功能故障的速率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述工作環(huán)境至少部分地由溫度和工作量來(lái)定義。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的外殼溫度。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的環(huán)境溫度。
5.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的結(jié)溫度。
6.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述存儲(chǔ)器控制器所維持的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)來(lái)定義。
7.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀和寫(xiě)活動(dòng)來(lái)定義。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)百分比來(lái)定義。
9.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中、頁(yè)面空白和頁(yè)面缺失活動(dòng)來(lái)定義。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失百分比來(lái)定義。
11.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源是BIOS存儲(chǔ)區(qū)域。
12.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源是SPD存儲(chǔ)區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述SPD被配置成具有針對(duì)多個(gè)不同的工作量和溫度中的每一個(gè)專(zhuān)門(mén)定制的閾值。
14.如權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述SPD被配置成具有一對(duì)點(diǎn),所述的一對(duì)點(diǎn)描述針對(duì)多個(gè)不同的工作量中的每一個(gè)的直線。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述直線是描述最大可允許帶寬相對(duì)于溫度的特性的直線。
16.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述直線是描述帶寬相對(duì)于功率的特性的直線。
17.如權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述SPD被配置成用每條直線少于兩個(gè)點(diǎn)來(lái)代表多條直線,因?yàn)樗鲋本€被建模為共享公共點(diǎn)。
18.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括建立系統(tǒng)存儲(chǔ)器部件的外殼或結(jié)溫度相對(duì)于部件功能性的敏感性,并將所述敏感性傳達(dá)給系統(tǒng)或處理器供應(yīng)商。
19.如權(quán)利要求18所述的方法,其中,所述建立的操作還包括通過(guò)試驗(yàn)和測(cè)量來(lái)建立。
20.一種計(jì)算系統(tǒng),包括a)系統(tǒng)存儲(chǔ)器;b)具有信息的非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源,所述信息是閾值或可以從其計(jì)算出閾值的信息,所述信息針對(duì)所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器被識(shí)別出置于其中的工作環(huán)境被特別定制;以及c)存儲(chǔ)器控制器,所述存儲(chǔ)器控制器采用所述閾值,以便控制所述存儲(chǔ)器執(zhí)行活動(dòng)的速率,所述速率小于所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器被置于所述工作環(huán)境時(shí)將經(jīng)歷功能故障的速率。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置,其中,所述工作環(huán)境至少部分地由溫度和工作量來(lái)定義。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的外殼溫度。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的環(huán)境溫度。
24.如權(quán)利要求21所述的裝置,其中,所述工作量至少部分地由所述存儲(chǔ)器控制器所維持的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)來(lái)定義。
25.如權(quán)利要求21所述的裝置,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀和寫(xiě)活動(dòng)來(lái)定義。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)百分比來(lái)定義。
27.如權(quán)利要求21所述的裝置,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中、頁(yè)面空白和頁(yè)面缺失活動(dòng)來(lái)定義。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失百分比來(lái)定義。
29.如權(quán)利要求20所述的裝置,其中,所述非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源是BIOS存儲(chǔ)區(qū)域。
30.如權(quán)利要求20所述的裝置,其中,所述非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源是SPD存儲(chǔ)區(qū)域。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置,其中,所述SPD被配置成具有針對(duì)多個(gè)不同的工作量和溫度中的每一個(gè)專(zhuān)門(mén)定制的閾值。
32.如權(quán)利要求30所述的裝置,其中,所述SPD被配置成具有一對(duì)點(diǎn),所述的一對(duì)點(diǎn)描述針對(duì)多個(gè)不同的工作量中的每一個(gè)的直線。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置,其中,所述直線是描述最大可允許帶寬相對(duì)于溫度的特性的直線。
34.如權(quán)利要求32所述的裝置,其中,所述直線是描述帶寬相對(duì)于功率的特性的直線。
35.如權(quán)利要求30所述的裝置,其中,所述SPD被配置成用每條直線少于兩個(gè)點(diǎn)來(lái)代表多條直線,因?yàn)樗鲋本€被建模為共享公共點(diǎn)。
36.一種其上儲(chǔ)存有指令序列的機(jī)器可讀介質(zhì),當(dāng)所述指令序列被一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí),引起所述一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行一種方法,所述方法包括a)使信息從非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源被讀取,所述信息是閾值或可以從其計(jì)算出閾值的信息,所述信息針對(duì)所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境被特別定制;以及b)使存儲(chǔ)器控制器采用所述閾值,以便控制所述存儲(chǔ)器執(zhí)行活動(dòng)的速率,所述速率小于所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器被置于所述工作環(huán)境時(shí)將經(jīng)歷功能故障的速率。
37.如權(quán)利要求36所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述工作環(huán)境至少部分地由溫度和工作量來(lái)定義。
38.如權(quán)利要求37所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的外殼溫度。
39.如權(quán)利要求37所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的環(huán)境溫度。
40.如權(quán)利要求37所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的結(jié)溫度。
41.如權(quán)利要求37所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述工作量至少部分地由所述存儲(chǔ)器控制器所維持的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)來(lái)定義。
42.如權(quán)利要求37所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀和寫(xiě)活動(dòng)來(lái)定義。
43.如權(quán)利要求42所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)百分比來(lái)定義。
44.如權(quán)利要求37所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中、頁(yè)面空白和頁(yè)面缺失活動(dòng)來(lái)定義。
45.如權(quán)利要求44所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失百分比來(lái)定義。
46.如權(quán)利要求36所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源是BIOS存儲(chǔ)區(qū)域。
47.如權(quán)利要求36所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源是SPD存儲(chǔ)區(qū)域。
48.如權(quán)利要求47所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述SPD被配置成具有針對(duì)多個(gè)不同的工作量和溫度中的每一個(gè)專(zhuān)門(mén)定制的閾值。
49.如權(quán)利要求47所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述SPD被配置成具有一對(duì)點(diǎn),所述的一對(duì)點(diǎn)描述針對(duì)多個(gè)不同的工作量中的每一個(gè)的直線。
50.如權(quán)利要求49所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述直線是描述最大可允許帶寬相對(duì)于溫度的特性的直線。
51.如權(quán)利要求49所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述直線是描述帶寬相對(duì)于功率的特性的直線。
52.如權(quán)利要求47所述的機(jī)器可讀介質(zhì),其中,所述SPD被配置成用每條直線少于兩個(gè)點(diǎn)來(lái)代表多條直線,因?yàn)樗鲋本€被建模為共享公共點(diǎn)。
53.一種方法,包括a)從SPD存儲(chǔ)區(qū)域讀信息,所述信息是閾值或可以從其計(jì)算出閾值的信息,所述信息針對(duì)所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的工作環(huán)境被特別定制;以及b)使存儲(chǔ)器控制器采用所述閾值,以便控制所述存儲(chǔ)器執(zhí)行活動(dòng)的速率,所述速率小于所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器被置于所述工作環(huán)境時(shí)將經(jīng)歷功能故障的速率。
54.如權(quán)利要求53所述的方法,其中,所述工作環(huán)境至少部分地由溫度和工作量來(lái)定義。
55.如權(quán)利要求54所述的方法,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的外殼溫度。
56.如權(quán)利要求54所述的方法,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的環(huán)境溫度。
57.如權(quán)利要求54所述的方法,其中,所述溫度是所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的結(jié)溫度。
58.如權(quán)利要求54所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述存儲(chǔ)器控制器所維持的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)來(lái)定義。
59.如權(quán)利要求54所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀和寫(xiě)活動(dòng)來(lái)定義。
60.如權(quán)利要求52所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)百分比來(lái)定義。
61.如權(quán)利要求54所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中、頁(yè)面空白和頁(yè)面缺失活動(dòng)來(lái)定義。
62.如權(quán)利要求61所述的方法,其中,所述工作量至少部分地由所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的頁(yè)面命中/頁(yè)面空白/頁(yè)面缺失百分比來(lái)定義。
63.一種方法,包括a)從非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源讀信息,所述信息指示了在計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作時(shí),預(yù)計(jì)所述計(jì)算系統(tǒng)無(wú)功能故障地工作的持續(xù)時(shí)間;以及b)如果所述持續(xù)時(shí)間小于為所述計(jì)算系統(tǒng)建立的目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則允許所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作。
64.如權(quán)利要求63所述的方法,其中,所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間是待機(jī)模式持續(xù)時(shí)間。
65.如權(quán)利要求63所述的方法,還包括如果所述持續(xù)時(shí)間大于所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則使所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器進(jìn)入待機(jī)模式。
66.如權(quán)利要求63所述的方法,還包括如果所述持續(xù)時(shí)間大于所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則剝奪所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的資格。
67.如權(quán)利要求63所述的方法,還包括如果所述持續(xù)時(shí)間大于所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則將所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的內(nèi)容儲(chǔ)存到硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
68.一種方法,包括a)從非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源讀信息,所述信息指示了在計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作時(shí),預(yù)計(jì)所述計(jì)算系統(tǒng)無(wú)功能故障地工作的持續(xù)時(shí)間;b)當(dāng)所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作時(shí),將所述持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的功率;c)如果所述功率在為所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器分配的功率以?xún)?nèi),則允許所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器以自刷新模式工作。
69.如權(quán)利要求68所述的方法,還包括如果所述持續(xù)時(shí)間大于所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則引起所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器進(jìn)入待機(jī)模式。
70.如權(quán)利要求68所述的方法,還包括如果所述持續(xù)時(shí)間大于所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則剝奪所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的資格。
71.如權(quán)利要求68所述的方法,還包括如果所述持續(xù)時(shí)間大于所述目標(biāo)持續(xù)時(shí)間,則將所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器的內(nèi)容儲(chǔ)存到硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
全文摘要
描述了一種方法,所述方法需要從非易失儲(chǔ)存或存儲(chǔ)器資源讀信息。所述信息是閾值或可以從其計(jì)算出閾值的信息。針對(duì)被認(rèn)為是系統(tǒng)存儲(chǔ)器所經(jīng)受的工作環(huán)境,特別定制所述信息。所述方法還需要使存儲(chǔ)器控制器采用所述閾值,以便控制所述存儲(chǔ)器執(zhí)行活動(dòng)的速率。所述速率小于所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器被置于所述工作環(huán)境時(shí)將經(jīng)歷功能故障的速率。
文檔編號(hào)G06F1/32GK1809823SQ200480017061
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者喬治·弗吉斯, 尼丁·格普特, 黃玉琛 申請(qǐng)人:英特爾公司