專利名稱：對功耗裝置的獨(dú)立自調(diào)節(jié)的干預(yù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
公開的實(shí)施例一般涉及電子組件的功率與熱管理，具體而言涉及
自調(diào)節(jié)(self-regulating)電子組件的功率與熱管理。
背景技術(shù)：
例如桌上型及膝上型計(jì)算機(jī)的計(jì)算裝置、掌上計(jì)算裝置、機(jī)頂盒、 媒體播放器(例如，CD或DVD播放器)等通常采用 一定數(shù)量的產(chǎn)生 具有熱量形式的熱能的電子組件。這些組件包括例如在工作時可以消 耗不同數(shù)量的功率并因此生成不同數(shù)量的熱量的處理器和控制器。因 為過量熱量可能降低整體性能，并可能導(dǎo)致對這些組件的損傷，以及 導(dǎo)致對其它組件的損傷，所以這類計(jì)算裝置的設(shè)計(jì)者與制造商花費(fèi)大 量時間開發(fā)阻止這類裝置過熱的方法。因此，例如桌上型計(jì)算機(jī)的較 大型計(jì)算裝置將一般采用某種冷卻系統(tǒng)，其中所述冷卻系統(tǒng)使用風(fēng)扇 來消除各種組件生成的大量熱能。
不幸的是，隨著例如膝上型計(jì)算機(jī)的計(jì)算裝置變得更緊湊更精 簡，以及隨著例如處理器的單個組件變得越來越強(qiáng)大且因此消耗更多 功率并生成更多熱量，管理由這類組件生成的大量熱能變得更困難。 組件設(shè)計(jì)者逐漸將自調(diào)節(jié)電路與這些組件結(jié)合以便對它們的性能或 者各種組件產(chǎn)生的熱量進(jìn)行管理。但是，自調(diào)節(jié)可能是次優(yōu)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種方法，包括監(jiān)測配置成對功耗進(jìn)行獨(dú) 立自調(diào)節(jié)的多個功耗裝置的功耗條件；確定所述多個功耗裝置的所述 功耗的總計(jì)是否超過閾值；以及如果確定所述功耗裝置的所述功耗的 總計(jì)超過所述閾值，則至少部分終止所述功耗的獨(dú)立自調(diào)節(jié)，并干預(yù)所述功耗裝置中之一或多個的功率調(diào)節(jié)。
本發(fā)明另一方面提供了一種設(shè)備，包括第一及第二功耗裝置， 具有將所述第一及第二功耗裝置鉗位在第一及第二功耗級別的第一 及第二功率鉗位，以便分別將所述第 一及第二功耗裝置限制到第 一及
第二功耗限制；以及功耗管理塊，物理或熱耦合到所述第一及第二功 耗裝置，以便鑒于所述第一及第二功耗裝置的組合功耗有條件地改變 所述第一及第二功耗裝置的功耗的所述鉗位中至少之一。
本發(fā)明再一方面提供了一種系統(tǒng)，包括第一及第二處理器，協(xié) 同設(shè)置在一個或多個集成電路封裝中，每個處理器配置成自調(diào)節(jié)它們 的功耗；以及熱控制器，耦合到所述處理器，所述熱控制器配置成只 要所述自調(diào)節(jié)不觸發(fā)封裝級熱管理事件就允許所述自調(diào)節(jié)繼續(xù)。


公開的實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行描述，附圖中，相同參考標(biāo)號表示 相同單元，其中
圖1示出了各種實(shí)施例的總圖2示出了圖1中示出的實(shí)施例的特定實(shí)現(xiàn)；
圖3是依照各種實(shí)施例管理多個自調(diào)節(jié)的功耗裝置的功率的過
程；
圖4是依照各種實(shí)施例管理圖2的多個自調(diào)節(jié)的功耗裝置的功率 的另一過程。
具體實(shí)施例方式
說明性實(shí)施例包括但不限于用于執(zhí)行響應(yīng)于計(jì)算裝置中的喚醒 事件的任務(wù)同時這些裝置處于降低的功耗狀態(tài)的方法、有助于這些方 法的部分或整體實(shí)施的組件、以及包含有這類組件的裝置。
語來進(jìn)行描述，以便向本領(lǐng)域其它技術(shù)人員傳達(dá)他們的工作的實(shí)質(zhì)。 但是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，備選實(shí)施例可只用所述方面的一
6些來實(shí)施。為了論述的目的，提出了具體的數(shù)字、材料及配置，以便 提供對說明性實(shí)施例的透徹理解。但是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見， 沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)施備選實(shí)施例。在其它情況下，省略或簡化 了眾所周知的特征以便不混淆這些說明性實(shí)施例。
此外，各種操作將被以最有助于理解這些說明性實(shí)施例的方式依
次描述為多個分立操作；但是描述的順序不應(yīng)被解釋為暗指這些操作 一定是順序相關(guān)的。尤其是，這些操作不需要以陳述的順序來執(zhí)行。
短語"在一種實(shí)施例中"被重復(fù)使用。該短語一般不是指同一實(shí) 施例；但是，它可以指同一實(shí)施例。術(shù)語"包括"、"具有"、"包 含"同義，除非上下文另外規(guī)定。
一種關(guān)于計(jì)算裝置的最新趨勢是包含具有自調(diào)節(jié)特征的組件，所 述自調(diào)節(jié)特征允許這些組件對它們的性能、包括熱量生成進(jìn)行自調(diào) 節(jié)。例如，許多計(jì)算裝置、例如桌上型與膝上型計(jì)算機(jī)采用一定數(shù)量 的處理器和/或控制器。在某些計(jì)算裝置中，這些組件中的一些可具有 自調(diào)節(jié)特征，為了該描述的目的，將所述自調(diào)節(jié)特征稱為"性能控制 器"或"性能控制"(PC) ， PC允許這些組件根據(jù)例如它們要執(zhí)行 的特定應(yīng)用程序來對它們的操作性能且又對它們的功率耗散 (dissipation)及隨后的熱量生成進(jìn)行自增加或自降低。例如，在這類 計(jì)算裝置正在運(yùn)行要求增加的運(yùn)算操作的應(yīng)用程序或總工作量時，具 有PC的處理器和/或控制器可獨(dú)立增加它們的操作性能。 一般地，例 如，諸如處理器的電子組件的"性能"可通過增加時鐘速度、^是供給 這類組件的電流與電壓來增加。通過增加電壓與電流，這些組件除了 增加的性能與功耗之外將還以例如較高的熱量或熱耗散的形式增加 它們的熱輸出。
即，例如處理器的熱條件可能與處理器性能及功耗直接相關(guān)。隨 著功耗(以及功率耗散)升高，該處理器的處理器性能與熱量耗散(它 們都密切相關(guān))將也增加。同樣，如果功耗降低或被鉗位(clamp), 則該處理器的處理器性能與熱量庫毛散也可降^f氐。由于"性能"、"功耗，，與"功率耗散"之間的密切相關(guān)，這些術(shù)語在以下描述中可互換 使用。
因?yàn)镻C將允許它們的關(guān)聯(lián)組件(例如，處理器與控制器)以較高 級別的性能工作，所以將耗散增加的功率量且將還生成增加的熱量。 根據(jù)當(dāng)前將多個組件置于單個集成電路封裝上的趨勢，這種功率/熱量 生成的增加可尤其不合需要。例如，含具有工作在最大性能級別的自 調(diào)節(jié)特征(例如PC)的多個處理器和/或控制器的封裝可耗散大的可 能超過該封裝的總功率預(yù)算的功率量，或者生成大的可能超過該封裝 的總熱預(yù)算的熱量。結(jié)果是，生成的熱量可能壓制系統(tǒng)級冷卻能力。 這類熱量的延長生成最后將損傷這些組件以及其它相鄰組件。
依照各種實(shí)施例，提供了可干預(yù)(intervene)多個獨(dú)立功率/熱量 耗散裝置的自熱調(diào)節(jié)或自功率調(diào)節(jié)的方法與設(shè)備。在某些實(shí)施例中， 可針對多個封裝采用這些新穎的設(shè)備與方法以便停留在系統(tǒng)級冷卻 能力內(nèi)。對于這些實(shí)施例，所述方法可包含監(jiān)測多個熱產(chǎn)生(即功耗) 裝置的功耗及熱條件，所述裝置配置成獨(dú)立地對它們的性能及隨后的 功耗與熱量耗散進(jìn)行自調(diào)節(jié)。然后可確定多個熱產(chǎn)生裝置的功^Jl熱 產(chǎn)生的總計(jì)(aggregate)是否超過閾值。并且，如果熱產(chǎn)生裝置的功 耗或熱產(chǎn)生的總計(jì)確定為超過了該閾值，則至少部分終止功辟毛的獨(dú)立 自調(diào)節(jié)，并通過例如P爭低熱生成裝置中之一或多個的功耗(即熱生成) 來干預(yù)熱生成裝置中之一或多個的功率調(diào)節(jié)。相反，如果多個熱產(chǎn)生 裝置的功耗的總計(jì)落在閾值以下，則可允許熱生成裝置自調(diào)節(jié)它們的 功耗，且在某些情況下，可甚至緩和(relax)或升高熱生成裝置的單 獨(dú)功率限制、在本文中將被稱為"功率鉗位(clamp)"中之一或多個。 本文將描述各種實(shí)施例的這些或其它方面。雖然本文要描述的實(shí)施例 涉及具有兩個熱耗散裝置(本文中的"功耗裝置")的系統(tǒng)，但是備 選實(shí)施例可涉及具有三個或三個以上功庫毛裝置。
圖l示出了包含依照各種實(shí)施例的多個自調(diào)節(jié)功耗(即熱生成) 裝置與功耗管理塊的系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可為例如膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒等的計(jì)算裝置的一部分。如圖所示，
系統(tǒng)10可包括第一功耗裝置12、第二功耗裝置14、電流監(jiān)測器(Imon) 16及18、性能控制(PC) 20及22、溫度傳感器(TS) 24及26以及功耗 管理塊30,所述功耗管理塊30物理及熱耦合到第一及第二功耗裝置12 及14 (它們還可被稱為熱生成裝置)。在各種實(shí)施例中，功耗裝置12 及14可為任意類型的功率消耗及功率耗散(即熱耗散)組件，例如處 理器、控制器和/或可在例如計(jì)算裝置中使用的其它類型的電子組件。 在某些實(shí)施例中，至少功耗裝置12及14可設(shè)置在公共底盤(chassis) 上，例如設(shè)置在單個集成電路封裝或者安裝在一個或多個印刷電路板 上的幾個集成電路封裝上。注意，在以下描述中，第一及第二功耗裝 置12及14還可^L稱為"熱產(chǎn)生"裝置。
功耗裝置12及14中的每個可具有對應(yīng)的性能控制(PC) 20及22, 所述性能控制允許功耗裝置12及14自調(diào)節(jié)它們的性能(即自調(diào)節(jié)它們 的功率與熱量耗散)。PC 20及22可控制其相應(yīng)功耗裝置12及14，使 得功耗裝置12及14將工作在預(yù)定功率范圍內(nèi)。功率范圍可由定義允許 功耗裝置12或14工作的下限(即最小值)功率和上限(即最大值)功 率給出。為了工作在功耗裝置12及14的相應(yīng)工作范圍內(nèi)，PC 20及22 中的每個可為其相應(yīng)功耗裝置12或14提供功率鉗位。功率鉗位基本上 基于功耗裝置12與14之間的預(yù)定靜態(tài)功耗分配來限制或鉗位對應(yīng)功 耗裝置12或14的功率消耗或功率耗散(即熱量耗散)。按照功率鉗位 所定義的，功耗級別或熱量耗散級別將落入功率范圍內(nèi)(即在上限功 率與下限功率之間)。因此，功率鉗位定義在任意給定時刻允許功耗 裝置12或14的最大功耗/熱量耗散級別。
注意，正在使用僅自調(diào)節(jié)的功耗裝置的上限功率可實(shí)質(zhì)上小于功 耗管理塊30正在協(xié)助/控制的功耗裝置的上限功率。例如，^假設(shè)第一功 率耗散裝置12為具有25瓦特的自調(diào)節(jié)上限的裝置，并進(jìn)一步^B殳第二 功率耗散裝置14為具有適合37瓦特系統(tǒng)冷卻能力的、12瓦特的自調(diào)節(jié) 上限的裝置。在該示例中，功耗管理塊30可主要監(jiān)測37瓦特總量。因此，如果第二功率耗散裝置14只有7瓦特，則功耗管理塊30可將第一
功率耗散裝置12的上限提高到30瓦特(大大超過第一功率耗散裝置12 的"正常，，25瓦特上限)。因此，功耗管理塊30可以不但將功率4t位 控制在"正常，，限制之內(nèi)，而且它還可用"擴(kuò)展的"限制集合來控制 功率鉗位。注意，這只對"功率"如此，"溫度，，不可以這種方式進(jìn) 行共享/緩和。
計(jì)算裝置的組件將一般具有它們需要遵守的單獨(dú)功率或熱預(yù)算。 這對于例如諸如具有若干使其易受過熱影響的約束的膝上型計(jì)算機(jī) 的移動裝置尤其如此。除了單獨(dú)功率或熱預(yù)算之外，還可存在多個組 件的總功率預(yù)算。例如，在多個功耗裝置被置于公共集成電路封裝上 時，可存在該集成電路封裝上的所有功耗裝置的總功率預(yù)算。但是， 在功耗裝置具有自調(diào)節(jié)性能控制(例如，PC 20及22)時，可超過功 耗裝置的總預(yù)算。例如，如果第一功耗裝置12正運(yùn)行在其上限功率 (即，PC 20提供的功率鉗位等于第一功耗裝置12的上限功率)且第 二功耗裝置14也工作在其上限功率(即，PC 22提供的功率鉗位等于 第二功耗裝置14的上限功率)，那么功耗裝置12及14二者的組合或總 計(jì)功耗可超過分配給這兩個功耗裝置12及14的總功率預(yù)算。注意，在 這種情況下，功耗管理塊30可以不但把功率鉗位控制在"正常，，限制 內(nèi)，它還可以把功率4計(jì)位控制在"擴(kuò)展，，的限制集合內(nèi)。此外，這可 只對于"功率"限制如此，而不涉及溫度限制的共享或緩和。
可用硬件、軟件、固件或其組合來體現(xiàn)的功耗管理塊30可用于對 來自功耗裝置12及14的功率耗散進(jìn)行管理，使得基本上不違反在本文 中將被稱為功耗裝置12及14的"功率閾值"或"總計(jì)功率闊值"的總 功率預(yù)算。例如，在某些實(shí)施例中，功耗管理塊30可監(jiān)測功耗裝置12 及14的單獨(dú)功耗條件，并且，只要例如在功耗裝置12及14消耗或耗散 的總功率超過功率閾值(即功耗裝置12及14的總功率預(yù)算)，就基于 該單獨(dú)監(jiān)測可以指示或者可以不指示PC 20及22中之一或二者纟會照增 量重新調(diào)整它們的對應(yīng)功率鉗位。功率鉗位的重新調(diào)整可經(jīng)由功耗裝置12及14的功率鉗位中之一或二者的減小或降低來進(jìn)行。因此，功耗 裝置12及14中之一或二者可工作在較低功率級別，這導(dǎo)致較低的功率 耗散及較低的熱量耗散。功率鉗位的監(jiān)測與重新調(diào)節(jié)的這種流程可一 再地重復(fù)，直到功耗裝置12及14中每個具有滿足功耗裝置12及14的總 計(jì)功率閾值的適當(dāng)功耗條件。
可監(jiān)測一個或多個度量以便確定第一及第二功耗裝置12及14的 熱條件。例如，在某些實(shí)施例中，除了監(jiān)測功耗裝置12及14的功率消 耗/耗散以外，可連續(xù)或定期確定功耗裝置12及14的溫度，以〗更確定功 耗裝置12或14的熱條件。諸如處理器的功耗裝置12或14的功率消耗/ 耗散(或者僅僅"功率")可通過確定流經(jīng)功耗裝置12或14的電流量 來監(jiān)測。由于功率僅僅為電流與電壓的函數(shù)，且由于給功耗裝置12或 14提供的電壓通常是已知的，因此通過只測量流到功耗裝置12或14的 電流，可確定功耗裝置12或14的功率耗散。備選地，功耗裝置的"功 率"可由包含在功耗裝置的設(shè)計(jì)中的活動監(jiān)測能力來確定或估計(jì)。
一旦使用例如電流監(jiān)測器16及18來確定第 一及第二功耗裝置12 及14中每個的功率耗散，則可由功耗管理塊30通過僅僅將第一及第二 功耗裝置12及14的單獨(dú)功耗加到一起來計(jì)算笫一及第二功耗裝置12 及14的總計(jì)或組合功耗。然后，可將總計(jì)功耗與功率閾值(即功耗裝 置12及14的總功率預(yù)算)進(jìn)行比較，以便確定是否需要調(diào)節(jié)功耗裝置 12及14的功率鉗位中之一或二者以便調(diào)節(jié)功耗裝置12及14中之一或 二者正在消耗/耗散的功率。因此，如果超過了功率閾值，則功耗裝置 12及14的功率鉗位中之一或二者可至少由功耗管理塊30通過指示PC 20及22中之一或二者降低它們的功率鉗位來增量降低。關(guān)于要調(diào)節(jié)哪 個功率鉗位的判定將在下面更詳細(xì)地進(jìn)行描述。在功耗裝置12及14的 總計(jì)功耗低于功率閾值的情況下，可允許功耗裝置12及14對它們自己 進(jìn)行自調(diào)節(jié)，且在某些示例中，功耗管理塊30可甚至進(jìn)行干預(yù)以提高 功耗裝置12及14中之一或二者的功率鉗位。
在各種實(shí)施例中，除了監(jiān)測功耗裝置12及14的功率消耗/耗散之
ii外，功耗管理塊30可還使用溫度傳感器24及26來監(jiān)測第一及第二功耗 裝置12及14的溫度。如果功耗管理塊30確定功耗裝置12及14中之一或 二者的溫度超過了某些溫度閾值，則功耗管理塊30可指示PC 20及22 中之一或二者降低它們的功率鉗位，即使功耗裝置12及14的總計(jì)功率 耗散沒有超過功率閾值。這可確保功耗裝置12及14中兩者都不過熱。
圖2依照各種實(shí)施例示出了圖1的系統(tǒng)10的特定實(shí)現(xiàn)。與圖l的系 統(tǒng)IO—樣，系統(tǒng)60包含管理多個熱耗散裝置的熱耗散的功耗管理塊 30，在這種情況下，所迷熱耗散裝置為設(shè)置在集成電路封裝40上的中 央處理單元(CPU ) 42及圖形與存儲控制器中心(Graphics and Memory Controller Hub: GMCH) 44。 CPU 42與GMCH 44可各自具有對應(yīng)性能 控制(PC ) 43及45，以1更幫助CPU 42與GMCH 44自調(diào)節(jié)它們自己的 操作性能(以及它們的功率消耗/耗散)。尤其是，PC 43及45中每個 可提供可處于對應(yīng)裝置(即CPU42與GMCH44)的功率工作范圍之內(nèi) 的功率鉗位，在某些實(shí)施例中，通過統(tǒng)計(jì)確定來初始設(shè)置功率鉗位。 置于PC43， 在某些實(shí)施例中，PC43可硬連線到CPU42，而PC 45可 部分嵌入到GMCH44與圖形驅(qū)動器(未示出)中。
功耗管理塊30可監(jiān)測CPU 42的功率條件，以便在被提示基于CPU 42的功率/熱條件的監(jiān)測這樣<故時，經(jīng)由平臺控制器中心(PCH) 50 間接控制CPU 42的性能(即功耗/功率或熱耗散)，平臺控制器中心 50包括存儲映射輸入/輸出(memory-map input/output: MMIO )寄存器 組52與PCH驅(qū)動器54。相反，功耗管理塊30可監(jiān)測GMCH 44的功率/ 熱條件，并在被提示基于GMCH 44的功率/熱消耗條件的監(jiān)測這樣做 時，直接控制GMCH44的功耗。在某些實(shí)施例中，功耗管理塊30可視 為配置成只要自調(diào)節(jié)不觸發(fā)封裝級別功率耗散事件或者封裝級別熱 管理事件就允許CPU 42與GMCH 44的自調(diào)節(jié)繼續(xù)的功率/熱控制器。
CPU 42與GMCH 44均可包含可具有電流監(jiān)測能力的電壓調(diào)節(jié)器 (VR)46及48。因此，功耗管理塊30可使用VR46及48的電流監(jiān)測特 征來確定流經(jīng)CPU 42與GMCH 44的電流，以1更計(jì)算CPU 42與GMCH44的功率消耗/耗散。備選地或者除了VR監(jiān)測以外，還可采用可基于 CPU 42與GMCH 44的內(nèi)部活動的內(nèi)部監(jiān)測的功耗測量或者功耗估計(jì) 的其它方法。無"i侖如^f可，由功碎C管理塊30確定的CPU 42與GMCH 44 的功耗可接著由功耗管理塊30進(jìn)衧合計(jì)，然后將該總計(jì)功耗("總計(jì) 功率，，)與CPU42與GMCH44的總計(jì)功率閾值(即所允許的最大組合 功率)進(jìn)行比較。如果總計(jì)功率確定為大于總計(jì)閾值功率，則功耗管 理塊30可指示PC 43或45中之一或二者調(diào)節(jié)(例如增量降低)它們的 功率鉗位，以便降低CPU42與GMCH44的總功率耗散。相反，如果總 計(jì)功率確定為小于總計(jì)閾值功率，則可允許CPU 42與GMCH 44進(jìn)行自 調(diào)節(jié)，且在某些情況下功耗管理塊30甚至可指示PC 43或45中之一或 二者通過升高功率鉗位來調(diào)節(jié)它們的功率鉗位。
在某些情況下，用戶可提供對功耗裝置(例如CPU 42與GMCH 44 ) 之一的性能優(yōu)選或偏好(bias)， 一旦CPU42與GMCH44的總計(jì)功率 確定為大于總計(jì)閾值則所述性能優(yōu)選或偏好可確定將調(diào)節(jié)與功耗裝 置相關(guān)聯(lián)的功率鉗位中哪個。例如，在圖2的系統(tǒng)60的情況下，用戶 可具有三個選4奪偏好CPU42、偏好GMCH44或者中立。#￡設(shè)用戶選 擇例如偏好CPU 42。在確定CPU 42與GMCH 44的組合或總計(jì)功率大 于總計(jì)功率閾值時，則在向下調(diào)節(jié)CPU42的功率鉗位之前可先向下調(diào) 節(jié)GMCH 44的功率鉗位，只要GMCH 44的功率鉗位不等于或小于 GMCH44的下限功率。
同樣，如果用戶選擇偏好GMCH 44，則在確定CPU42與GMCH44 的組合或總計(jì)功率大于總計(jì)功率閾值時，在向下調(diào)節(jié)GMCH44的功率 鉗位之前可先向下調(diào)節(jié)CPU 42的功率鉗位。如果用戶選擇中立位置， 則只要確定CPU 42與GMCH 44的組合或總計(jì)功率大于總計(jì)功率閾值， 就相等地、成比例地或者以^f壬意其它方式向下調(diào)節(jié)CPU 42與GMCH 44 的功率鉗位。
在已確定CPU 42與GMCH 44的組合或總計(jì)功率小于總計(jì)功率閾 值的情況下，還可提供性能優(yōu)選。例如，在總計(jì)功率小于功率閾值的情況下，如果用戶選擇例如偏好CPU42,則在向上調(diào)節(jié)GMCH44的功 率鉗位之前可向上調(diào)節(jié)CPU42的功率鉗位。同樣，如果用戶選才,偏好 GMCH 44而不是CPU 42,則在向上調(diào)節(jié)CPU 42的功率鉗位之前可先 向上調(diào)節(jié)GMCH 44的功率鉗位。如果用戶選擇中立位置，則可相等地、 成比例地或者以任意其它方式向上調(diào)節(jié)CPU 42與GMCH 44的功率鑰-位。
在某些實(shí)施例中，功耗管理塊30可監(jiān)測CPU 42與GMCH 44的溫 度，以便補(bǔ)充上文所述的CPU 42與GMCH 44的功耗監(jiān)測，使得確保 CPU42、 GMCH44和/或集成電路封裝40不過熱。例如，即使確定CPU 42與GMCH 44的總計(jì)功率小于合計(jì)的閾值功率，如果確定CPU 42與 GMCH 44中之一或二者的溫度大于選擇的溫度閾值則功耗管理塊30 也可指示PC 43或45中之一或二者向下調(diào)節(jié)它們的相應(yīng)功率鉗位。
功耗管理塊30可在平臺熱控制56的至少部分指示下工作。平臺 熱控制56可監(jiān)測包括CPU 42與GMCH 44的計(jì)算裝置的各個組件與圖2 中未示出的那些組件的總熱條件。平臺熱控制56還可向功^^管理塊30 提供前文所述的用戶偏好優(yōu)選。平臺熱控制56還可直接或間接控制或 者參與總計(jì)功率閾值、溫度限制以及控制或影響功耗管理塊30的動作 的其它參數(shù)的確定。
圖3依照本發(fā)明各種實(shí)施例示出了在兩個功耗裝置、例如CPU與 GMCH的總計(jì)功率小于總計(jì)功率閾值時控制CPU與GMCH的單獨(dú)功耗 與熱耗散的過程。具體而言，過程70示出了自調(diào)節(jié)功耗裝置、例如前 文所述的自調(diào)節(jié)CPU與GMCH的功率鉗位在CPU與GMCH的總計(jì)功率 小于總計(jì)功率閾值且CPU與GMCH的單獨(dú)溫度小于它們的單獨(dú)溫度限 制時如何祐L獨(dú)立地向上調(diào)節(jié)。
在某些實(shí)施例中，過程70可使用圖2的系統(tǒng)60來執(zhí)行，這種情況 下，在CPU與GMCH工作時過程70可一再地連續(xù)或定期執(zhí)行。為了下 文描述的目的，CPU與GMCH可各自工作在對應(yīng)功率范圍內(nèi)。這類范 圍可通過上限功率與下限功率來定義。CPU與GMCH中每個可具有限制CPU與GMCH的功率或熱耗散的對應(yīng)功率鉗位。在各種實(shí)施例中， 這些功率鉗位可設(shè)置在CPU與GMCH的上限功率與下限功率內(nèi)的任何 位置。如本文所述，在某些條件下，至少可升高上限功率以便獲得例 如最佳性能。
對于這些實(shí)施例，在72,過程70可在確定CPU與GMCH的總計(jì)功 率小于功率閾值時開始?？稍?4確定存在偏好CPU還是偏好GMCH， 或者不存在偏好(即中立)。如果確定例如通過用戶選擇偏好CPU而 存在偏好CPU,則可在80確定CPU的功率鉗位當(dāng)前是否小于CPU的上 限功率。如果是，則可在86升高CPU的功率鉬-位，且過程70在沖醫(yī)72再 一次開始。如果確定CPU的功率^M立等于CPU的上限功率，則可在82 確定GMCH的功率鉗位是否等于GMCH的上限功率。如果是，則過程 70可在框72再次開始。相反，如果確定GMCH的功率鉗位小于GMCH 的上限功率，則可在84升高GMCH的功率鉗位，且過程70可在框72再 次開始。
在76確定GMCH的功率鉗位是否小于GMCH的上限功率。如果確定 GMCH的功率鉗位小于GMCH的上限功率，則可在卯升高GMCH功率 鉗位。但是，如果確定GMCH的功率鉗位等于GMCH的上限功率，則 可在78確定CPU的功率鉗位是否等于CPU的上限功率。如果是，則過 程70返回到框72。另一方面，如果確定CPU的功率鉗位小于CPU的上 限功率，則可在92升高CPU的功率^H立。
最后，如果在74確定既不存在偏好CPU又不存在偏好GMCH,這 意味著存在中立偏好，則可在88相等地、成比例地或者以某一其它方 式升高CPU與GMCH的功率鉗位。這假設(shè)CPU與GMCH的功率鉗位不 等于CPU與GMCH的上限功率。如果CPU與GMCH的功率鉗位中之一 或二者已等于它們的相應(yīng)裝置的上限功率，則可在88不升高功率鉗位 中之一或二者，即便CPU與GMCH正在執(zhí)行的應(yīng)用程序要求更高功率。
圖4依照本發(fā)明各種實(shí)施例示出了在圖2的CPU與GMCH的總計(jì)功率大于CPU與GMCH的總計(jì)功率閾值時或者如果CPU與GMCH的單獨(dú) 溫度大于它們的單獨(dú)溫度限制、則控制CPU與GMCH的單獨(dú)功耗與熱 耗散的過程。具體而言，過程100示出了前文所述的自調(diào)節(jié)CPU與自調(diào) 節(jié)GMCH的功率鉗位在所述裝置的總計(jì)功率大于所述裝置的合計(jì)的 功率閾值(即允許的最大組合功率)或者CPU與GMCH中之一或二者 的溫度大于它們的單獨(dú)溫度限制時如何向下調(diào)節(jié)。
在某些實(shí)施例中，過程100可使用圖2的系統(tǒng)60來執(zhí)行，這種情況 下，在CPU與GMCH工作時過程100可一再地連續(xù)或定期執(zhí)行。此外， 為了下文描述的目的，CPU與GMCH中的每個可工作在通過上限功率 與下限功率來定義的對應(yīng)功率范圍內(nèi)。
對于這些實(shí)施例，在102，過程100可在確定CPU與GMCH的總計(jì) 功率大于功率閾值時開始。可在104確定存在偏好CPU還是偏好 GMCH,或者不存在偏好(即中立)。如果確定存在偏好GMCH,則 可在110確定CPU的功率鉗位當(dāng)前是否等于CPU的下限功率。如果不 是，則可在116降低CPU的功率鉗位，且過程100可在框102再次重復(fù)開 始。另一方面，如果在110確定CPU的功率鉗位等于CPU的下限功率， 則可在112確定GMCH的功率4f位是否等于GMCH的下限功率。如果 是，則過程100可在框102再次開始。另一方面，如果在112確定GMCH 的功率鉗位大于GMCH的下限功率，則可在114降低GMCH的功率鉗 位，且過程100可在框102再次重復(fù)開始。
如果在104確定存在偏好GMCH而不是上文所述的偏好CPU，則可 在106進(jìn)行關(guān)于GMCH的功率鉗位是否等于GMCH的下限功率的另一 確定。如果確定GMCH的功率翎-位不等于GMCH的下限功率，則可在 120降低GMCH功率鉗位。但是，如果在106確定GMCH的功率鉗位等 于GMCH的下限功率，則可在108確定CPU的功率4廿位是否等于CPU 的下限功率。如果是，則過程100可在片醫(yī)102重新開始。另一方面，如 果確定CPU的功率鉗位大于CPU的下限功率，則可在122降低CPU的功 率鉗位。最后，如果在104確定既不存在偏好CPU又不存在偏好GMCH，這 意p木著存在中立偏好，則可在118相等地、成比例地或者以某一其它 方式降低CPU與GMCH的功率鉗位。這假設(shè)CPU與GMCH的功率鉗位 當(dāng)前不等于CPU與GMCH的下限功率。如果CPU與GMCH的功率鉗位 中之一或二者已經(jīng)等于它們的相應(yīng)裝置的下限功率，則可不在118降 低功率鉗位中之一或二者。
盡管上述過程70與IOO針對自調(diào)節(jié)CPU與自調(diào)節(jié)GMCH,但是過程 70與100可針對任意類型的自調(diào)節(jié)功耗/熱耗散裝置。此外，可將過程 70與IOO推廣用于各種實(shí)施例中的三個或三個以上自調(diào)節(jié)功耗/熱耗散 裝置。
盡管這里已經(jīng)示出并描述了特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員要 領(lǐng)會，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，更廣范圍的備選和/或等效實(shí) 現(xiàn)可替代所示及所述特定實(shí)施例。本申請旨在覆蓋本文所述的實(shí)施例 的任意適配或變型。因此，本發(fā)明只受權(quán)利要求書及其等效限制。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括監(jiān)測配置成對功耗進(jìn)行獨(dú)立自調(diào)節(jié)的多個功耗裝置的功耗條件；確定所述多個功耗裝置的所述功耗的總計(jì)是否超過閾值；以及如果確定所述功耗裝置的所述功耗的總計(jì)超過所述閾值，則至少部分終止所述功耗的獨(dú)立自調(diào)節(jié)，并干預(yù)所述功耗裝置中之一或多個的功率調(diào)節(jié)。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述干預(yù)包括降低所述功耗 裝置中之一或多個的功耗。
3. 如4又利要求1所述的方法，其中，如果確定所述功庫毛裝置的所 述總計(jì)功耗低于所述閾值，則通過升高所述功耗裝置中之一或多個的 功率鉗位來干預(yù)所述功耗裝置中所述之一或多個的功率調(diào)節(jié)，所述功 率鉗位定義限制所述功耗裝置避免工作在大于由所述功率鉗位所指 定功耗級別的功耗級別的功耗級別。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述監(jiān)測包括監(jiān)測所述多個 功耗裝置的溫度，且所述終止除了所述功耗的總計(jì)是否超過總計(jì)功率 閾值的確定之外還基于溫度的監(jiān)測。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述多個功耗裝置設(shè)置在封 裝襯底上，且所述監(jiān)測包括監(jiān)測流經(jīng)所述功耗裝置的電流以確定所述 功耗裝置的功耗，以便監(jiān)測所述功耗裝置的所述功耗條件。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述功耗裝置包括中央處理 單元(CPU)與圖形及存儲控制器中心(GMCH)。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述功耗裝置具有對應(yīng)功率 鉗位，所述功率鉗位定義限制所述功耗裝置避免工作在大于由所述功 率鉗位所指定功耗級別的功耗級別的功耗級別，且所述干預(yù)包括降低 所述功率鉗位中之一或多個。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括，在所述干預(yù)之前，所述功率裝置至少部分基于所述功耗裝置要執(zhí)行的應(yīng)用程序而工作在由所 述功率鉗位所指定的功率級別。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，如果確定裝置功耗裝置的所述功耗的總計(jì)超過所述閾值，則所述降低包括確定第 一功耗裝置的第 一功率鉗位是否等于所述第一功耗裝置的下限功率，且如果確定是則在第二功率鉗位大于第二功耗裝置的下限功率時降低所述第二功耗裝置的所述第二功率鉗位。
10. —種設(shè)備，包括第一及第二功耗裝置，具有將所述第一及第二功耗裝置鉗位在第 一及第二功耗級別的第一及第二功率鉗位，以便分別將所述第一及第 二功耗裝置限制到第一及第二功耗限制；以及功耗管理塊，物理或熱耦合到所述第一及第二功耗裝置，以便鑒 于所述第一及第二功耗裝置的組合功耗有條件地改變所述第一及第 二功耗裝置的功耗的所述鉗位中至少之一 。
11. 如權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中，所述功耗管理塊適合確定 所述第一功耗裝置的第一功耗以及所述第二功耗裝置的第二功耗，以 便計(jì)算所述第一及第二功耗裝置的組合功耗，使得所述有條件地改變 所述第一及第二功耗裝置的功耗的所述鉗位中至少之一。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述功耗管理塊還適合將 所述第一及第二功耗裝置的組合功耗與闊值進(jìn)行比較，且如果確定所 述組合功耗大于所述閾值則降低所述第一或所述第二功率鉗位中至 少之一。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述功耗管理塊還適合 如果確定所述組合功耗大于所述閾值，則確定所述第一功率鉗位是否 等于所述第 一功耗裝置的下限功率，且如果確定是則在所述第二功率 鉗位大于所述第二功耗裝置的下限功率時降低所述第二功耗裝置的 所述第二功率鉗位。
14. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述功耗管理塊還適合通過測量流經(jīng)所述第一及第二功耗裝置的電流來確定所述第一及第二 功耗。
15. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述功耗管理塊還適合確定所述第一及第二功耗裝置的第一及第二溫度以便所述有條件地改 變所述第一及第二功耗裝置的功耗的所述鉗位中至少之一。
16. 如權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中，所述第一功耗裝置是處理 器且所述第二功耗裝置是控制器。
17. 如權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中，所述第一及第二功耗裝置 配置成在所述功耗管理塊有條件地改變所述功率鉗位中至少之一之 前通過提供所述第一及第二功率鉗位來對熱生成進(jìn)行獨(dú)立自調(diào)節(jié)。
18. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述第一及第二功耗裝置 還配置成基于正在4丸行的應(yīng)用程序工作在第 一及第二功率4t位或在 其以下。
19. 一種系統(tǒng)，包括第一及第二處理器，協(xié)同設(shè)置在一個或多個集成電路封裝中，每 個處理器配置成自調(diào)節(jié)它們的功耗；以及熱控制器，耦合到所述處理器，所述熱控制器配置成只要所述自 調(diào)節(jié)不觸發(fā)封裝級熱管理事件就允許所述自調(diào)節(jié)繼續(xù)。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括平臺熱控制，耦合到所 述熱控制器，以便給所述熱控制器提供對所述第一處理器、所述第二 處理器或者不對所述第一處理器、所述第二處理器中兩者的性能優(yōu) 選。
全文摘要
本文描述了用于干預(yù)多個獨(dú)立功耗裝置的自功率或熱調(diào)節(jié)的方法與設(shè)備。新穎的方法可包括監(jiān)測配置成獨(dú)立地自調(diào)節(jié)其功率/熱產(chǎn)生的多個功耗(即功率/熱耗散)裝置的功耗與熱條件。接著可確定多個功耗裝置的功率和/或熱產(chǎn)生的總計(jì)是否超過閾值。且如果確定功耗裝置的功率或熱產(chǎn)生的總計(jì)超過閾值，則至少部分終止熱產(chǎn)生的自調(diào)節(jié)并干預(yù)功耗裝置中之一或多個的熱調(diào)節(jié)。相反，如果確定多個功耗裝置的功率和/或熱產(chǎn)生的總計(jì)低于閾值，則可允許功耗裝置自調(diào)節(jié)其功耗，且在某些情況下，可緩和或升高功耗裝置中之一或多個的單獨(dú)功率鉗位中之一或多個。
文檔編號G06F1/32GK101630192SQ20091015942
公開日2010年1月20日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者I·桑托斯, J·赫爾默丁, L·E·克萊恩, S·亞達(dá)瓦利 申請人:英特爾公司