專利名稱：基于適應(yīng)性熱量的頻率邊界控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及熱量管理。具體地 說(shuō)，某些實(shí)施例涉及縮小熱量管理控制器所選的操作點(diǎn)之間的范圍
(range)。
背景技術(shù)：
計(jì)算系統(tǒng)的普及持續(xù)增長(zhǎng)，以及對(duì)更復(fù)雜的處理體系結(jié)構(gòu)的需 求達(dá)到新的高峰。因此，現(xiàn)代工作負(fù)荷和微處理器可能消耗更多功 率，并且產(chǎn)生比以前更多的熱量。實(shí)際上，所產(chǎn)生的熱量可能限制 性能，并且需要較昂貴的熱量解決方案。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了基于軟件的熱 量管理解決方案來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但是，這些解決方案的一部分要 求監(jiān)測(cè)復(fù)合變量，并且可能導(dǎo)致較高的計(jì)算成本。另外，基于軟件 的解決方案的反應(yīng)時(shí)間對(duì)于某些緊急情況可能是不可接受的。
另一方面，基于硬件的熱量管理解決方案更迅速地進(jìn)行反應(yīng)， 同時(shí)甚至少量輸入數(shù)據(jù)對(duì)于適當(dāng)?shù)男阅苁亲銐虻?。例如，某些方?在溫度較高時(shí)將處理器頻率降低到更低的頻率，以限制功耗和發(fā)熱。 當(dāng)溫度下降時(shí)，工作頻率可轉(zhuǎn)回到最大頻率。因此，這樣一種解決 方案可能能夠根據(jù)相對(duì)有限數(shù)量的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行遏制(throttling)判定 (即，溫度是高于還是低于給定闊值)。
如果使用模型沒(méi)有受到過(guò)分的熱限制(例如最佳遏制只是小于
最大頻率的百分之幾)，則未使用潛力的風(fēng)險(xiǎn)可能相當(dāng)?shù)?。然而?br> 對(duì)于受到嚴(yán)格的熱限制的系統(tǒng)，這樣一種方式可能導(dǎo)致相隔很大的 兩個(gè)頻率之間的交替的性能損失的風(fēng)險(xiǎn)過(guò)高。由于微處理器可能變
得越來(lái)越受到熱限制，所以這個(gè)問(wèn)題的重要性可能增加。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種方法，包括 確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理器具有上操作點(diǎn)和 下操作點(diǎn)；以及
響應(yīng)所述確定來(lái)使所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種裝置，包括 熱量管理控制器，確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理 器具有上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)，所述熱量管理控制器響應(yīng)對(duì)所述溫度 低于所述閾值的確定來(lái)使所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種系統(tǒng)，包括 存儲(chǔ)器；
處理器，耦合到所述存儲(chǔ)器，所述處理器具有耦合到所述存儲(chǔ) 器的存儲(chǔ)控制集線器、上操作點(diǎn)、下操作點(diǎn)以及確定所述處理器的 溫度低于某個(gè)閾值的熱量管理控制器，所述熱量管理控制器響應(yīng)低 于所述閾值的所述溫度來(lái)使所迷上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了 一種包含已存儲(chǔ)的指令集的機(jī) 器可讀介質(zhì)，在由機(jī)器執(zhí)行時(shí)，所述指令集使所述機(jī)器執(zhí)行包括以 下步驟的方法
確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理器具有上操作點(diǎn)和 下操作點(diǎn)；以及
響應(yīng)所述確定來(lái)使所述上^乘作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種方法，包括 確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理器具有上頻率設(shè)定 和下頻率設(shè)定；
確定所述處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性； 計(jì)算所述上頻率設(shè)定與所述下頻率設(shè)定之間的平均值；
根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所述下頻率設(shè)定的更大值；
根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所述上頻率設(shè)定的更小值； 將所述上頻率設(shè)定應(yīng)用于所述處理器； 檢測(cè)定時(shí)器中斷；
保存所述上頻率設(shè)定和所述下頻率設(shè)定； 選擇所述上頻率設(shè)定的更大值以獲得提高的上頻率設(shè)定；以及 將所述"R高的上頻率設(shè)定應(yīng)用于所述處理器。


通過(guò)閱讀以下說(shuō)明和所附4又利要求書并參照以下附圖，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員將會(huì)很清楚本發(fā)明的實(shí)施例的各種優(yōu)點(diǎn)，附圖包括 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理器的實(shí)例的框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的狀態(tài)機(jī)的實(shí)例的簡(jiǎn)圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的熱量管理控制器的實(shí)例的簡(jiǎn)
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的實(shí)例的簡(jiǎn)圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的熱量管理的方法的實(shí)例的流 程圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的冷態(tài)控制的過(guò)程的實(shí)例的流 程圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的熱態(tài)控制的過(guò)程的實(shí)例的流 程圖；以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的系統(tǒng)的實(shí)例的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
為便于說(shuō)明，以下描述中才是出了大量具體細(xì)節(jié)，以便透徹地理 解本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，沒(méi)有這些具 體的詳細(xì)資料，也可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。在其它情況下，沒(méi)有
描述具體的裝置結(jié)構(gòu)和方法，以免不必要地影響對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例 的理解。以下描述和

本發(fā)明的實(shí)施例，而不是要理解為限 制本發(fā)明的實(shí)施例。
以下詳細(xì)描述的某些部分#4居對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)位或二 進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的操作的算法和符號(hào)表示來(lái)提供。這些算法描述和表
達(dá)其工作主旨的技術(shù)。此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"等的使用不 一定暗示按時(shí)間順序的關(guān)系，而只是用來(lái)幫助進(jìn)行論述。
若沒(méi)有明確說(shuō)明，從以下i侖述中，清楚地知道，在整個(gè)說(shuō)明中， 采用諸如"處理"、"計(jì)算"、"確定，，等術(shù)語(yǔ)的論述表示計(jì)算機(jī) 或計(jì)算系統(tǒng)或者類似的電子計(jì)算裝置的動(dòng)作和/或過(guò)程，其中所述計(jì) 算機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)或者類似的電子計(jì)算裝置處理表示為計(jì)算系統(tǒng)的寄 存器和/或存儲(chǔ)器中的物理、如電子數(shù)量的數(shù)據(jù)和/或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為類似 地表示為計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、寄存器或者這種信息存儲(chǔ)裝置、傳送
或顯示圖1示出具有熱量管理控制器12和操作點(diǎn)控制器14的處理 器10。處理器10可包括精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)、流水線式處 理器、復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)等等。因此，所示處理器10能夠 執(zhí)行程序代碼/指令，并且還可包括指令取單元、指令解碼器、執(zhí)行 單元等等(未示出)。此外，處理器10可采用例如互補(bǔ)金屬氧化物 半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)等的硬件技術(shù)、控制器固件、微碼、軟件技術(shù) 以及它們的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在所示實(shí)例中，處理器10具有上操作點(diǎn)16和下操作點(diǎn)18，在 其中，各操作點(diǎn)16、 18可對(duì)應(yīng)于具有關(guān)聯(lián)頻率和/或電壓設(shè)定的倉(cāng) (bin) 20。雖然將對(duì)于包含頻率/電壓對(duì)的倉(cāng)的選擇來(lái)描述某些實(shí)施 例，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。實(shí)際上，本文所述的原理可適 用于在其中操作點(diǎn)可采取任何值的"無(wú)倉(cāng)"方式、在其中其它參數(shù) 可用作操作點(diǎn)的非頻率/電壓方式以及在其中溫度、功耗和/或性能是 所關(guān)注問(wèn)題的其它任何環(huán)境。
頻率和電壓設(shè)定可保存在適當(dāng)?shù)碾妷骸l率表(圖中未示出)中， 在其中，操作點(diǎn)控制器14能夠?qū)⒃O(shè)定應(yīng)用于處理器10。這樣，當(dāng)處
理器IO在低和高點(diǎn)之間交替時(shí)，低操作點(diǎn)18可用于對(duì)處理器10 "遏 制，，，以降低功耗和/或溫度，以及上操作點(diǎn)16可用于在處理器10 的溫度處于可接受等級(jí)時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的性能。
可通過(guò)根據(jù)環(huán)境指向、選擇和/或包含不同的頻率/電壓值，可有 效地向上或向下調(diào)節(jié)所示操作點(diǎn)16、 18的每個(gè)。例如，如果確定處 理器10的溫度低于溫度閾值，則操作點(diǎn)16、 18可相互靠近，以縮 小高與低頻率之間的范圍，從而聚集到時(shí)間相關(guān)的近似最佳頻率。 在有限倉(cāng)方法的情況中，上和下操作點(diǎn)可能實(shí)際上聚集到一對(duì)相鄰 頻率，因?yàn)榭赡軟](méi)有可聚集到的單一頻率。然而，這樣一種"聚集，， 方法對(duì)于受到嚴(yán)格熱限制、因而可能遇到深(deep)遏制的使用模型 可能是極為有利的。這種方法還表示明顯偏離通常保持固定的上頻 率的傳統(tǒng)方法。
現(xiàn)在來(lái)看圖2，示出狀態(tài)機(jī)22,其中，系統(tǒng)的熱態(tài)24和冷態(tài)26 可對(duì)應(yīng)于分別高于和低于溫度閾值的處理器10 (圖1)的溫度。在 所示實(shí)例中，可區(qū)分四種可能的調(diào)用方案，其中，各調(diào)用方案可由 當(dāng)前和先前調(diào)用來(lái)表示。具體地說(shuō)，冷-冷調(diào)用28可由定時(shí)器中斷來(lái) 發(fā)起，定時(shí)器中斷可能表明處理器已經(jīng)在充分的時(shí)間段處于冷態(tài)， 以及可提高上操作點(diǎn)而沒(méi)有實(shí)質(zhì)上關(guān)心交換損失。在所示實(shí)例中， 冷-熱調(diào)用3030可由熱傳感器來(lái)發(fā)起。這樣一種調(diào)用可能意味著處理 器已經(jīng)冷卻了若干時(shí)間，但這時(shí)再次發(fā)熱。在這樣一種情況中，可 計(jì)算低操作點(diǎn)的適當(dāng)值，以及處理器可遏制到這個(gè)所計(jì)算值。
如果在熱中斷之后，低操作點(diǎn)的新值成功地使溫度降低到低于 溫度閾值，則可能發(fā)生熱-冷調(diào)用34。這種情況可對(duì)應(yīng)于常規(guī)系統(tǒng)性 能，并且可表示某種"穩(wěn)定"狀態(tài)。在這種狀態(tài)中，熱量管理控制 器12 (圖1)可能如前面所迷嘗試使上和下操作點(diǎn)相互靠近。這樣 一種技術(shù)可能使平均頻率大致保持不變,、但實(shí)質(zhì)上降低了功耗，因
為也降低了電壓。如果在熱中斷之后，低操作點(diǎn)的新值仍然過(guò)高而
無(wú)法使溫度保持低于溫度閾值，則可能發(fā)生熱-熱調(diào)用32。在這樣一
種情況中，低操作點(diǎn)可能進(jìn)一步降低，以及過(guò)程可重復(fù)進(jìn)行，直至 溫度下降到低于閾值。
圖3更詳細(xì)地示出實(shí)現(xiàn)熱量管理控制器的一種方式。具體地說(shuō)， 所示熱量管理控制器12包括熱-冷態(tài)邏輯36、冷-冷態(tài)邏輯38、冷-熱態(tài)邏輯40和熱-熱態(tài)邏輯42。所示熱量管理控制器12還包括上點(diǎn) 調(diào)節(jié)模塊44、下點(diǎn)調(diào)節(jié)模塊43、熱感測(cè)模塊46和定時(shí)器48。定時(shí) 器48可能是基于時(shí)間的，或者在更復(fù)雜的解決方案中基于事件/性能 監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)。另外，熱感測(cè)模塊46可能基于熱或者基于事件/性能監(jiān)觀寸。 冷-冷態(tài)邏輯38可檢測(cè)可能表明處理器已經(jīng)冷卻了某個(gè)時(shí)間量(例如 20毫秒)的定時(shí)器中斷50，保存上和下操作點(diǎn)，以及采用上調(diào)節(jié)模 塊44來(lái)提高上操作點(diǎn)。冷-熱態(tài)邏輯40可檢測(cè)來(lái)自熱感測(cè)模塊46的 熱中斷52,并根據(jù)上一個(gè)成功的操作點(diǎn)來(lái)提高下操作點(diǎn)。這種技術(shù) 可用來(lái)定位仍然能夠使系統(tǒng)保持在給定熱限制之內(nèi)的最大可能的操 作點(diǎn)。
在確定溫度不低于溫度閾值時(shí)，可調(diào)節(jié)熱-熱態(tài)邏輯42。 一旦在 向處理器應(yīng)用低操作點(diǎn)之后基于滯后的時(shí)間段(例如1毫秒)已經(jīng) 結(jié)束，則可進(jìn)行這種確定。在一個(gè)實(shí)施例中，熱-熱態(tài)邏輯42根據(jù)當(dāng) 前下操作點(diǎn)來(lái)更新上 一 次不成功的操作點(diǎn)，以及進(jìn)一 步降低下操作 點(diǎn)。所示熱-狀態(tài)邏輯36可在處理器的溫度下降到低于溫度閾值時(shí)被 調(diào)用，并且可提供確定處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性以及在處理器穩(wěn)定 時(shí)使上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近?？赏ㄟ^(guò)跟蹤采用當(dāng)前上和下操 作點(diǎn)對(duì)處理器成功遏制的次數(shù)來(lái)確定處理器穩(wěn)定性。如果這個(gè)數(shù)量 超過(guò)特定閾值(例如兩次遏制)，則處理器可被認(rèn)為是足夠穩(wěn)定到 嘗試縮小上與下操作點(diǎn)之間的范圍。在一種方法中，通過(guò)計(jì)算兩個(gè) 點(diǎn)之間的平均值，將下操作點(diǎn)朝平均值增加(即選擇更大的值)， 以及將上操作點(diǎn)朝平均值減小(即選擇更小的值)，來(lái)使操作點(diǎn)相
1
互靠近。還應(yīng)當(dāng)注意，為了消除截?cái)嗾`差，可施加限制以防止下梯: 作點(diǎn)超過(guò)上操作點(diǎn)。
現(xiàn)在來(lái)看圖4,示出具有處理器IO和熱量管理控制器12的系統(tǒng)
94。所示處理器10通過(guò)互連系統(tǒng)94中的所有組件的諸如前端總線 或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)之類的總線102與又稱作北橋(Northbridge)的存儲(chǔ)控 制集線器(MCH) 100進(jìn)行通^:。 MCH 100可通過(guò)存儲(chǔ)器總線106 與系統(tǒng)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 104進(jìn)行通信，其中RAM 104可包 括高速靜態(tài)RAM (SRAM)、十曼速動(dòng)態(tài)RAM (DRAM)等。DRAM 模塊還可結(jié)合于單列直插存儲(chǔ)模塊(SIMM)、雙列直插存儲(chǔ)模塊 (DIMM)、小型DIMM (SODIMM)等等。MCH 100還可通過(guò)圖 形總線108與高級(jí)圖形端口 (AGP) 110進(jìn)行通信以與外部視頻顯示 單元(圖中未示出)接口 。所示MCH 100通過(guò)外設(shè)部件互連(PCI) 總線114與又稱作南橋(Southbridge)的I/O控制器集線器(ICH) 112 進(jìn)行通信。處理器10還可在操作上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口 118通過(guò)ICH112 連接到網(wǎng)絡(luò)116。 ICH還可耦合到存儲(chǔ)裝置120，存儲(chǔ)裝置120可包 括只讀存儲(chǔ)器(ROM) 122、 RAM 124、可編程ROM (PROM) 126、 閃速存儲(chǔ)器等。圖8示出一個(gè)備選系統(tǒng)95，其中，存儲(chǔ)控制器101 與處理器11和熱量管理控制器12包含在同一晶片上。
圖5示出具有上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)的系統(tǒng)、處理器或另外的裝 置的熱量管理的方法54。所示方法54對(duì)于冷態(tài)系統(tǒng)是單一的"同步" 序列。因此，當(dāng)系統(tǒng)處于冷態(tài)時(shí)，熱中斷或定時(shí)器中斷均可能觸發(fā) 所示序列。最后，系統(tǒng)可返回到冷態(tài)，以及該過(guò)程可重復(fù)進(jìn)行。例 如，所示方法可采用硬件、微碼或者可存儲(chǔ)指令或指令集的任何機(jī) 器可讀介質(zhì)或產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中的指令或指令集在由機(jī)器(例如由 多重處理單元和/或由其它適當(dāng)?shù)臋C(jī)器)執(zhí)行時(shí)，使機(jī)器執(zhí)行根據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施例的方法和/或操作。這種機(jī)器例如可包括任何適當(dāng)?shù)奶?理平臺(tái)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算裝置、處理裝置、計(jì)算系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、
計(jì)算機(jī)、處理器等，并且可采用硬件和/或軟件的任何適當(dāng)組合來(lái)實(shí)
現(xiàn)。機(jī)器可讀介質(zhì)或產(chǎn)品例如可包括任何適當(dāng)類型的存儲(chǔ)單元、存 儲(chǔ)器裝置、存儲(chǔ)器產(chǎn)品、存儲(chǔ)器介質(zhì)、存儲(chǔ)裝置、存儲(chǔ)產(chǎn)品、存儲(chǔ) 介質(zhì)和/或存儲(chǔ)單元，例如存儲(chǔ)器、可移動(dòng)或不可移動(dòng)介質(zhì)、可擦除 或不可擦除介質(zhì)、可寫或可重寫介質(zhì)、數(shù)字或模擬介質(zhì)、硬盤驅(qū)動(dòng)
器、軟盤、光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、可記錄光盤(CD-R)、 可重寫光盤(CD-RW)、光盤、磁介質(zhì)、各種類型的數(shù)字多功能光 盤(DVD)、磁帶、盒式磁帶等。指令可包括例如源代碼、編譯代 碼、解釋代碼、可執(zhí)行代碼、靜態(tài)代碼、動(dòng)態(tài)代碼之類的任何適當(dāng) 類型的代碼，并且可采用任何適當(dāng)?shù)母呒?jí)、低級(jí)、面向?qū)ο蟆⒖梢?化、編譯和/或編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如C、 C++、 Java、 BASIC、 Pascal、 Fortran、 Cobol、匯編語(yǔ)言、機(jī)器代碼等。
用于計(jì)算頻率和/或選擇倉(cāng)的算法可看作是頻率邊界控制算法
(FBCA),以及可包括用于FBCA的單元、定時(shí)器和熱傳感器的關(guān) 聯(lián)控制機(jī)構(gòu)可看作是頻率邊界控制機(jī)構(gòu)(FBCM)。由冷-冷調(diào)用28
(圖2)和熱-冷調(diào)用34 (圖2)所處理的算法的分支可稱作"FBCA-冷"，以及由冷-熱調(diào)用30 (圖2)和熱-熱調(diào)用32 (圖2)所處理的 算法的分支可稱作"FBCA-熱"。
在所示實(shí)例中，在處理步驟56 4企測(cè)熱中斷，在其中，熱中斷可 由熱傳感器/模塊來(lái)觸發(fā)。如果在冷態(tài)檢測(cè)到這樣一種中斷，則處理 器已經(jīng)從冷態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊釕B(tài)，并且可能需要遏制。因此，在步驟58響 應(yīng)熱中斷而發(fā)生冷-熱調(diào)用，在其中，在步驟60調(diào)用RBCA-熱分支。 一般來(lái)說(shuō)，F(xiàn)BCA-熱分支可計(jì)算電壓頻率表中的下頻率(例如"f低") 和下電壓(例如"V低，，的對(duì)應(yīng)條目/倉(cāng)(例如"n")。在步驟62， 將所計(jì)算的下操作點(diǎn)應(yīng)用于處理器，在其中，該過(guò)程耗用取決于下 操作點(diǎn)的時(shí)間量(例如"t")來(lái)完成。步驟64提供將等待周期定義 為等待—時(shí)間=1毫秒-t,以及步驟66提供等待所定義的時(shí)間段。在 步驟68確定處理器的溫度是否下降到低于溫度閾值(例如"Tmax，，)， 在其中，如果答案為"否"，則在步驟70進(jìn)行熱-熱調(diào)用。在這種情況中，再次調(diào)用FBCA-熱分支，以及重新計(jì)算下操作點(diǎn)。
如果溫度下降到低于該閾j直，則在步驟72發(fā)生熱-冷調(diào)用。因此， 步驟74提供調(diào)用FBCA-冷分支，它計(jì)算上頻率(例如"fs，，)的對(duì) 應(yīng)條目n。在這個(gè)過(guò)程中還可計(jì)算下頻率。在步驟76,處理器的電 壓(例如"V")可提高到上電壓(例如"V高，，)，以及頻率可提 高到上頻率。在步驟78,如果在冷態(tài)中檢測(cè)到定時(shí)器中斷，則可再 次調(diào)用FBCA-冷分支以實(shí)現(xiàn)冷-冷調(diào)用73,在其中重新計(jì)算上操作 點(diǎn)。
現(xiàn)在來(lái)看圖6，在80更詳細(xì)地示出FBCA-冷分支的一種方式。 一4殳來(lái)說(shuō)，所示的'M氐，，和"高"變量分別對(duì)應(yīng)于f低和f高的最近4笨 測(cè)的倉(cāng)，(以及對(duì)應(yīng)的電壓V低和V fi ) 。
"prev—state"變量反映《1 起對(duì)FBCA的前一次調(diào)用的情況，并且可取三個(gè)值其中之一COLD， 表示因溫度下降到低于溫度閾值而發(fā)起的前一次調(diào)用；HOT，表示 因溫度第一次處于或高于閾值而發(fā)起的前一次調(diào)用；以及 DOUBLE—HOT,表示隨著高于閾值的溫度存在一 系列至少兩次調(diào) 用。"差，，變量可表示f低的上一次不成功探測(cè)倉(cāng)(在聚集之后，"差，， 應(yīng)當(dāng)是高于與f低對(duì)應(yīng)的倉(cāng)的一個(gè)倉(cāng))。所示"模式"變量反映對(duì)于 高或低倉(cāng)的上 一 次操作的狀態(tài)，并且可取三個(gè)值其中之一 NORMAL,表示已經(jīng)確認(rèn)上一次操作；AVERAGING,表示上一次 操作相互靠近地向高和低移動(dòng)；以及TEST—UP，表示已經(jīng)人工提高 了高倉(cāng)。"n_successftil—throttlings"變量測(cè)量自高或低的上一次改變 以來(lái)系統(tǒng)已經(jīng)在熱態(tài)與冷態(tài)之間交替的次數(shù)。"sav一low"和"sav—high" 變量用來(lái)保存冷-冷調(diào)用中的低和高的值。
這樣可以看到，在熱-冷調(diào)用中，步驟82提供確定上操作點(diǎn)和下 操作點(diǎn)彼此間隔足夠遠(yuǎn)，以及確定處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性。如上 所述，可通過(guò)跟蹤采用當(dāng)前上和下操作點(diǎn)對(duì)處理器成功遏制的次數(shù) 來(lái)確定穩(wěn)定性。在步驟84計(jì)算上操作點(diǎn)與下操作點(diǎn)之間的(截?cái)? 平均值，以及步驟86提供將下操作點(diǎn)朝平均值提高以及將上操作點(diǎn)
朝平均值降低。在所示實(shí)例中，"低"嚴(yán)格地保持為低于"高，，。 通過(guò)使兩個(gè)操作點(diǎn)相互靠近，步驟86提供減少上與下操作點(diǎn)之間的 傳送的次數(shù)和損失。這樣一種方法還可增強(qiáng)用戶的體驗(yàn)，因?yàn)樘幚?器性能更為可預(yù)測(cè)-特別是在熱限制環(huán)境中。
在冷-冷調(diào)用中，步驟88提供保存上搡作點(diǎn)和下操作點(diǎn)，以及步 驟90提供通過(guò)部分朝nbins移動(dòng)來(lái)提高上操作點(diǎn)，其中的nbins為倉(cāng) 20 (圖1, "OpPt—N，，)的最大數(shù)量。因此，運(yùn)算(高+nbins+l ) /2 不會(huì)產(chǎn)生大于N的結(jié)果。在這點(diǎn)上應(yīng)當(dāng)注意，本文所述的除法運(yùn)算 可能是整數(shù)運(yùn)算(即結(jié)果可能被截取)。移動(dòng)上操作點(diǎn)的能力又實(shí) 現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)方法的大量?jī)?yōu)點(diǎn)，因?yàn)樯喜僮鼽c(diǎn)可適應(yīng)系統(tǒng)的可變操作 條件。在這種情況中，可提高上操作點(diǎn)，因?yàn)橐阎幚砥髟跇O大的 時(shí)間段中處于冷態(tài)。步驟92提供更新下操作點(diǎn)的上界(即"差"變 量)，以及步驟93提供復(fù)位計(jì)數(shù)器。
圖7更詳細(xì)地示出FBCA-熱分支的一種方式。具體地說(shuō)，在步 驟128，所示冷-熱調(diào)用提供根據(jù)上一次不成功的操作點(diǎn)來(lái)提高下操 作點(diǎn)。具體地說(shuō)，"低"可部分朝"差"移動(dòng)。在步驟130,熱-熱 調(diào)用提供更新上一次不成功的^喿作點(diǎn)。如果確定前一個(gè)動(dòng)作是冷-冷 模式(即模式^:TEST—UP )中人工增加上界，則結(jié)論是設(shè)定不正確， 以及在步驟132恢復(fù)舊設(shè)定。否則，步驟134提供提高下操作點(diǎn)。
這樣，通過(guò)動(dòng)態(tài)適配上和下兩個(gè)操作點(diǎn)，本文所述的技術(shù)對(duì)于 熱應(yīng)用實(shí)現(xiàn)比目前采用類似輸入數(shù)據(jù)從現(xiàn)有遏制技術(shù)得到的更好的 性能。上述方法還比傳統(tǒng)方法更為有效，因?yàn)椴僮鼽c(diǎn)、如電壓和頻 率可設(shè)置為中間級(jí)，以避免與遏制關(guān)聯(lián)的損失。
通過(guò)前面的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的實(shí)施 例的廣義技術(shù)可通過(guò)各種形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，雖然已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明 的具體實(shí)例描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是，本發(fā)明的實(shí)施例的真正
范圍不應(yīng)當(dāng)受此限制，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說(shuō)明書和以下權(quán)利要求書 之后，其它修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理器具有上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)；以及響應(yīng)所述確定來(lái)使所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 確定所述處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性；以及 將所述上操作點(diǎn)應(yīng)用于所迷處理器。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定的步驟包 括跟蹤采用所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)對(duì)所述處理器成功遏制的次數(shù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)的步驟包括計(jì)算所述上操作點(diǎn)與下操作點(diǎn)之間的平均值；根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所迷下操作點(diǎn)的更大值；以及根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所述上操作點(diǎn)的更小值。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括 檢測(cè)定時(shí)器中斷；保存所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)；選擇所述上操作點(diǎn)的更大值以獲得提高的上操作點(diǎn)；以及 將所述提高的上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括 3金測(cè)熱中斷；根據(jù)上 一 次不成功的操作點(diǎn)來(lái)選擇所述下操作點(diǎn)的更大值，以 獲得第一下操作點(diǎn)；將所述第一下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器；以及 響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第一下操作點(diǎn)來(lái)等待某個(gè)時(shí)間段。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括 確定所述溫度在所述時(shí)間#殳結(jié)束之后不低于所述閾值； 根據(jù)所述第一下操作點(diǎn)來(lái)更新上一次不成功的操作點(diǎn)； 選擇所述第 一下操作點(diǎn)的更小值以獲得第二下操作點(diǎn)； 將所述第二下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器；以及 響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第二下操作點(diǎn)來(lái)等待所述時(shí)間段。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，移動(dòng)各操作點(diǎn)的步 驟包括選擇具有關(guān)聯(lián)頻率和電壓設(shè)定的倉(cāng)。
9. 一種裝置，包括熱量管理控制器，確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理 器具有上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)，所述熱量管理控制器響應(yīng)對(duì)所述溫度 低于所述閾值的確定來(lái)使所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
10. 如權(quán)利要求9所迷的裝置，其特征在于，所述熱量管理控 制器包括確定所述處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性的熱-冷態(tài)邏輯，所述裝 置還包括將所述上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處^器的操作點(diǎn)控制器。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述熱-冷態(tài)邏輯 將通過(guò)跟蹤采用所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)對(duì)所述處理器成功遏制的 次數(shù)來(lái)確定所述穩(wěn)定性。
12. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述熱-冷態(tài)邏輯 將通過(guò)計(jì)算所述上操作點(diǎn)與所述下操作點(diǎn)之間的平均值，根據(jù)所述 平均值來(lái)選擇所述下操作點(diǎn)的更大值，以及根據(jù)所述平均值來(lái)選擇 所述上操作點(diǎn)的更小值，來(lái)移動(dòng)所述上操作點(diǎn)和所述下操作點(diǎn)。
13. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述熱量管理控 制器包括冷-冷態(tài)邏輯，所述冷-冷態(tài)邏輯檢測(cè)定時(shí)器中斷，保存所述 上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)，以及選擇所述上操作點(diǎn)的更大值以獲得提高 的操作點(diǎn)，所述操作點(diǎn)控制器將提高的上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器。
14. 如權(quán)利要求11所述的裝置，^特征在于，所述熱量管理控 制器包括冷-熱態(tài)邏輯，所述冷-熱態(tài)邏輯檢測(cè)熱中斷，并根據(jù)上一次成功的操作點(diǎn)來(lái)選擇所述下操作點(diǎn)的更大值以獲得第 一 下操作點(diǎn)， 所述操作點(diǎn)控制器將所述第一下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器，所述熱 量管理控制器響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第一下操作點(diǎn)來(lái)等待某個(gè) 時(shí)間段。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述熱量管理控?zé)崃抗芾砜刂破魇篃?熱邏輯根據(jù)第一下操作點(diǎn)來(lái)更新上一次不成功 的操作點(diǎn)并選擇所述第 一 下操作點(diǎn)的更小值以獲得第二下操作點(diǎn)， 所述操作點(diǎn)控制器將所述第二下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器，所述熱 量管理控制器響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第二下操作點(diǎn)來(lái)等待所述 時(shí)間段。
16. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述熱量管理控
17. —種系統(tǒng)，包括 存儲(chǔ)器；處理器，耦合到所述存儲(chǔ)器，所述處理器具有耦合到所述存儲(chǔ) 器的存儲(chǔ)控制集線器、上操作點(diǎn)、下操作點(diǎn)以及確定所述處理器的 溫度低于某個(gè)閾值的熱量管理控制器，所述熱量管理控制器響應(yīng)低 于所述閾值的所述溫度來(lái)使所迷上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱量管理控 制器包括確定所述處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性的熱-冷態(tài)邏輯，所述處 理器還包括將所述上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器的操作點(diǎn)控制器。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱-冷態(tài)邏輯 將通過(guò)跟蹤采用所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)對(duì)所述處理器成功遏制的 次數(shù)來(lái)確定所述穩(wěn)定性。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱-冷態(tài)邏輯 將通過(guò)計(jì)算所述上操作點(diǎn)與所述下操作點(diǎn)之間的平均值，根據(jù)所述 平均值來(lái)選擇所述下操作點(diǎn)的更大值，以及根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所述上操作點(diǎn)的更小值，來(lái)移動(dòng)所述上操作點(diǎn)和所述下操作點(diǎn)。
21. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱量管理控 制器包括冷-冷態(tài)邏輯，所述冷-冷態(tài)邏輯檢測(cè)定時(shí)器中斷，保存所述 上操作點(diǎn)和所述下操作點(diǎn)，以及選擇所述上操作點(diǎn)的更大值以獲得 提高的操作點(diǎn)，所述操作點(diǎn)控制器將提高的上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處 理器。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其、特征在于，所述熱量管理控 制器包括冷-熱態(tài)邏輯，所述冷-熱態(tài)邏輯檢測(cè)熱中斷，并根據(jù)上一次 成功的操作點(diǎn)來(lái)選擇所述下操作點(diǎn)的更大值以獲得第 一 下操作點(diǎn)， 所述操作點(diǎn)控制器將所述第一下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器，所述熱 量管理控制器響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第一下操作點(diǎn)來(lái)等待某個(gè) 時(shí)間段。
23. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱量管理控?zé)崃抗芾砜刂破魇篃?熱邏輯根據(jù)所述第一下操作點(diǎn)來(lái)更新上一次不 成功的操作點(diǎn)并選擇第 一 下操作點(diǎn)的更小值以獲得第二下操作點(diǎn)， 所述操作點(diǎn)控制器將所述第二下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器，所述熱 量管理控制器響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第二下操作點(diǎn)來(lái)等待所述 時(shí)間段。
24. —種包含已存儲(chǔ)的指令集的機(jī)器可讀介質(zhì)，在由機(jī)器執(zhí)行 時(shí)，所述指令集使所述機(jī)器執(zhí)行包括以下步驟的方法確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理器具有上操作點(diǎn)和 下操作點(diǎn)；以及響應(yīng)所述確定來(lái)使所述上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
25. 如權(quán)利要求24所述的介質(zhì)，其特征在于，所述指令在被執(zhí) 行時(shí)還產(chǎn)生以下步驟確定所述處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性；以及 將所述上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器。
26. 如權(quán)利要求25所述的介質(zhì)，其特征在于，所述指令在被執(zhí) 行時(shí)還產(chǎn)生以下步驟檢測(cè)定時(shí)器中斷；保存所述上操作點(diǎn)和所述下操作點(diǎn)； 提高所述上操作點(diǎn)以獲得提高的上操作點(diǎn)；以及 將所述"R高的上操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器。
27. 如權(quán)利要求26所述的介質(zhì)，其特征在于，所述指令在被執(zhí) 行時(shí)還產(chǎn)生以下步驟檢測(cè)熱中斷；根據(jù)上 一 次不成功的操作點(diǎn)來(lái)提高所述下操作點(diǎn)，以獲得第一 下操作點(diǎn)；將所述第一下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器；以及 響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第一下操作點(diǎn)來(lái)等待某個(gè)時(shí)間段。
28. 如權(quán)利要求27所述的介質(zhì)，其特征在于，所述指令在被執(zhí) 行時(shí)還產(chǎn)生以下步驟確定所述溫度在所述時(shí)間l殳結(jié)束之后不低于所述閾值； 根據(jù)所述第一下操作點(diǎn)來(lái)更新上一次不成功的操作點(diǎn)； 降低所述第一下操作點(diǎn)，以獲得第二下操作點(diǎn)； 將所述第二下操作點(diǎn)應(yīng)用于所述處理器；以及 響應(yīng)被應(yīng)用于所述處理器的第二下操作點(diǎn)來(lái)等待所述時(shí)間段。
29. —種方法，包括確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，所述處理器具有上頻率設(shè)定 和下頻率設(shè)定；確定所述處理器的熱狀態(tài)的穩(wěn)定性；根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所逸下頻率設(shè)定的更大值； 根據(jù)所述平均值來(lái)選擇所逸上頻率設(shè)定的更小值； 將所述上頻率設(shè)定應(yīng)用于所述處理器；才企測(cè)定時(shí)器中斷；保存所述上頻率設(shè)定和所述下頻率設(shè)定；選擇所述上頻率設(shè)定的更大值以獲得提高的上頻率設(shè)定；以及 將所述提高的上頻率設(shè)定應(yīng)用于所述處理器。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述確定的步驟的次數(shù)。
31. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，各頻率設(shè)定具有 對(duì)應(yīng)的電壓^殳定。
全文摘要
熱量管理的系統(tǒng)和方法動(dòng)態(tài)提供被遏制裝置例如處理器的上和下操作點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，確定處理器的溫度低于某個(gè)閾值，并使上操作點(diǎn)和下操作點(diǎn)相互靠近。
文檔編號(hào)G06F1/20GK101171562SQ200680015772
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月10日
發(fā)明者A·科亨, E·羅藤, L·芬克斯泰因, O·蘭丹 申請(qǐng)人:英特爾公司