CN102959489A - 借助经校准的权重和活动计数器的存储器功率估计 - Google Patents

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Abstract

一般地给出了借助经校准的权重和活动计数器的存储器功率估计。在这点上，在一个实施例中，引入存储器功率，以从存储器活动计数器读取值，至少部分地基于该值和校准来确定存储器功率估计，以及将该存储器功率估计存储到寄存器。也描述并要求保护其他的实施例。

Description

借助经校准的权重和活动计数器的存储器功率估计
背景
从平台获得精确的实时存储器功率信息是非常昂贵的，并且需要能提供跨负载线（loadline）的精确的电流信息的电压调节器（VR）。大多数VR可在负载线的高端提供高精确度，但在负载线的低端提供差劣精确度。大多数服务器的工作负荷在于在其功耗的低端下运用存储器，因此负载线的较低部分对于存储器功率管理而言特别重要。
附图简述
图1是根据本发明的一个实施例的包括存储器功率代理的示例系统的框图。
图2是根据本发明一实施例的示例存储器功率代理的框图。
图3是根据本发明一实施例的用于创建经校准的权重的示例方法的流程图。
图4是根据本发明一实施例的用于估计存储器功率的示例方法的流程图。
图5是根据本发明一实施例的示例系统的框图。
详细描述
在各个实施例中，存储器功率使用可通过使用经校准的权重和活动计数器来实时地估计。在下面的描述中，出于说明目的阐述了众多具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实施本发明的诸实施例。在其他实例中，以框图形式示出了结构和设备以避免混淆本发明。
贯穿本说明书，对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书的多个位置出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指的是同一实施例。而且，特定特征、结构、或特性可按照任何合适的方式在一个或多个实施例中组合。
现在参看图1，图1示出了根据本发明的一个实施例的包括存储器功率代理的示例系统的框图。如图1所示，系统100可包括处理器102、存储器104、存储器功率代理106、以及电压调节器108。处理器102可包括寄存器110和计数器112，分别用于存储存储器功率估计和对存储器活动进行计数，如下文中更详细描述的。处理器102旨在表示任何类型的处理器，并且可包括任何数目的核。存储器104旨在表示任何类型的存储器，但是也可使用典型地包含动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）或只读存储器（ROM）在内的存储器。
存储器功率代理106能通过使用测试模式来创建经校准的存储器功率权重，如下文中更详细描述的。在一个实施例中，在测试模式的执行期间，存储器功率代理106从电压调节器108接收电流测量，该电压调节器向存储器104提供功率。可将电流测量与正被执行的测试模式进行关联以形成针对特定工作负载的经校准的存储器功率权重。
存储器功率代理106能利用所创建的经校准的权重来提供实时存储器功率使用估计，如下文中更详细描述的。在一个实施例中，存储器功率代理106从存储器活动计数器112读取值，并通过使用先前所生成的经校准的权重来计算存储器功率使用估计，该存储器功率使用估计被存储在寄存器110中。存储器活动计数器112可包括与存储器的各个部分相对应的各个值，并且可对诸如例如活跃存储器读取、活跃存储器写入、启用激活、时钟启用百分比和自刷新百分比之类的存储器活动进行计数。
现在参见图2，所示为根据本发明一实施例的示例存储器功率代理的框图。如图2中所示的，存储器功率代理106可包括校准服务202、估计服务204、存储器访问测试模式206、以及经校准的权重208。
校准服务202可向存储器功率代理106提供校准各个加载级的存储器功率使用的能力。在硬件配置已被改变之后或在某一其他时刻，存储器功率代理106可在每个系统期间调用校准服务202。校准服务202可选择性地调用加载服务210、感测服务212或记录服务214，以分别将存储器访问测试模式206加载到处理器102，从电压调节器108接收电流测量、以及记录经校准的结果208。虽然示为包含若干功能块，但是校准服务202可用更少或更多元素来实现。而且，校准服务202可在硬件、软件或硬件和软件的组合中实现。
估计服务204可向存储器功率代理106提供用于提供实时存储器功率使用估计的能力。存储器功率代理106可周期地、无规律地或在某个（些）其他时间调用估计服务204。估计服务204可选择性地调用读取服务216、计算服务218或存储服务220，以分别从存储器活动计数器112读取值、至少部分地基于该值和经校准的权重208来确定存储器功率估计、以及将估计存储到寄存器110中。虽然示为包含若干功能块，但是估计服务204可用更少或更多元素来实现。而且，估计服务204可在硬件、软件或硬件和软件的组合中实现。
存储器访问测试模式206可被选择成在校准过程期间提供宽范围的存储器活动级，以使得经校准的权重208可指定电压调节器108的特定特性。
现在参看图3，所示出的是根据本发明一实施例的用于生成经校准的权重的流程图。如图3中所示的，该方式始于加载服务210加载（302）访问测试模式206。在一个实施例中，在每个系统引导期间调用加载服务210。在另一实施例中，如果系统配置已被改变，则调用加载服务210。该方法通过感测服务212感测（304）来自电压调节器108的电流而继续进行。在一个实施例中，存储器访问测试模式涉及改变活动级，并且感测服务212记下电流的相关联变化。该方法结束于记录服务214记录（306）结果作为经校准的权重208。
现在参看图4，图4是根据本发明一实施例的用于估计存储器功率的示例方法的流程图。如图4中所示的，该方式始于读取服务216读取存储器活动计数器112（402）。在一个实施例中，存储器活动计数器112包含用于活跃存储器读取和写入的一个或多个值。该方法通过基于经校准的权重和计数器112值来计算（404）对存储器功率使用的估计而继续进行。在一个实施例中，将多个计数器112值与相关联权重相乘，并进行合计，以确定所估计的实时存储器功率使用。在一个实施例中，将当前活动级与校准过程期间的活动级进行比较以确定所估计的实时存储器功率使用。该方法结束于存储服务220将存储器功率估计存储（406）到寄存器110。在一个实施例中，寄存器110是全局可用的。本领域技术人员应当理解，寄存器110中的存储器功率估计对于功率管理程序（例如，运行平均功率限制（running average power limit：RAPL）算法）而言可能是有用的。
各实施例可在许多不同的系统类型中实现。现在参见图5，所示为根据本发明实施例的系统的框图。如图5所示，多处理器系统500是点对点互连系统，并且包括经由点对点互连550耦合的第一处理器570和第二处理器580。如图5所示，处理器570和580中的每一个都可以是多核处理器，包括第一和第二处理器核（即，处理器核574a与574b以及处理器核584a与584b）。根据本发明的一实施例，每个处理器可包括诸个寄存器和诸个存储器活动计数器。
仍参考图5，第一处理器570还包括存储器控制器中枢（MCH）572以及点对点（P-P）接口576和578。类似地，第二处理器580包括MCH 582以及P-P接口586和588。如图5所示，MCH 572和582将各处理器耦合到各自的存储器，即存储器532和存储器534，这些存储器可以是主存储器（例如，动态随机存取存储器（DRAM））的本地附连到相应处理器的部分。第一处理器570和第二处理器580可分别经由P-P互连552和554耦合到芯片组590。如图5所示，芯片组590包括P-P接口594和598。
此外，芯片组590包括将芯片组590与高性能图形引擎538耦合的接口592。接着，芯片组590可经由接口596耦合到第一总线516。如图5所示，各种I/O设备514可连同总线桥518一起耦合到第一总线516，总线桥518将第一总线516耦合到第二总线520。各种设备可被耦合到第二总线520，这些设备包括例如键盘/鼠标522、通信设备526以及诸如盘驱动器或其它大容量存储设备之类的数据储存器单元528，在一个实施例中该数据储存器单元可包括代码530。此外，音频I/O 524可被耦合到第二总线520。
各实施例可以用代码实现，并可存储在其上存储有指令的存储介质上，这些指令可用来对系统编程以执行这些指令。存储介质可包括但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、可重写压缩盘（CD-RW）以及磁光盘，半导体器件，比如只读存储器（ROM）、诸如动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）之类的随机存取存储器（RAM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、闪存、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），磁卡或光卡，或适于存储电子指令的任何其它类型的介质。
尽管本发明已针对有限数量的实施例作了描述，然而本领域技术人员将会从其中领会到许多修改和变型。所附权利要求旨在覆盖所有这样的修改和变型，只要其落在本发明的真实精神和范围内。

Claims (20)

1.一种包括内容的存储介质，所述内容在被访问机器执行时导致所述访问机器：
从存储器活动计数器读取值；
至少部分地基于所述值以及校准来确定存储器功率估计；以及
将所述存储器功率估计存储到寄存器。
2.如权利要求1所述的存储介质，其特征在于，还包括在被访问机器执行时导致所述访问机器基于存储器访问测试模式的执行来确定所述校准的内容。
3.如权利要求2所述的存储介质，其特征在于，所述用于基于存储器访问测试模式的执行确定校准的内容包括：用于在系统引导期间执行所述存储器访问测试模式的内容。
4.如权利要求2所述的存储介质，其特征在于，所述用于基于存储器访问测试模式的执行来确定校准的内容包括：用于从电压调节器接收电流测量的内容。
5.如权利要求4所述的存储介质，其特征在于，所述用于从电压调节器接收电流测量的内容包括：用于从跨各个存储器负载的电压调节器接收多个电流测量以确定所述电压调节器的特定特性的内容。
6.如权利要求1所述的存储介质，其特征在于，所述用于从存储器活动计数器读取值的内容包括：用于读取计数器的内容，所述计数器包含选取自包括以下各项的组的值：活跃存储器读取、活跃存储器写入、启用激活、时钟启用百分比、以及自刷新百分比。
7.如权利要求1所述的存储介质，其特征在于，还包括在被访问机器执行时导致所述访问机器从多个存储器活动计数器读取多个值，以及至少部分地基于所述多个值和一组校准来确定所述存储器功率估计的内容。
8.一种系统，包括：
处理器，包括存储器控制器和存储器活动计数器；
动态随机存取存储器（DRAM），耦合到所述处理器；以及
存储器功率代理，所述存储器功率代理用于从存储器活动计数器读取值，所述存储器功率代理用于至少部分地基于所述值和校准来确定存储器功率估计，以及所述存储器代理用于将所述存储器功率估计存储到寄存器。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述存储器功率代理用于基于存储器访问测试模式的执行来确定所述校准。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述存储器功率代理用于基于存储器访问测试模式的执行来确定校准包括：所述存储器功率代理用于在系统引导期间执行所述存储器访问测试模式。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述存储器功率代理用于基于存储器访问测试模式的执行来确定校准包括：所述存储器功率代理用于从电压调节器接收电流测量。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述存储器功率代理用于从电压调节器接收电流测量包括：所述存储器功率代理用于从跨各个存储器负载的电压调节器接收多个电流测量以确定所述电压调节器的特定特性。
13.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述存储器功率代理用于从存储器活动计数器读取值包括：所述存储器功率代理用于读取计数器，所述计数器包含选取自包括以下各项的组的值：活跃存储器读取、活跃存储器写入、启用激活、时钟启用百分比、以及自刷新百分比。
14.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：所述存储器功率代理用于从多个存储器活动计数器读取多个值，以及至少部分地基于所述多个值和一组校准来确定所述存储器功率估计。
15.一种用于估计计算系统中的存储器功耗的方法，包括：
基于存储器访问测试模式的执行来确定校准；
从存储器活动计数器读取值；
至少部分地基于所述值以及校准来确定存储器功率估计；以及
将所述存储器功率估计存储到寄存器。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，基于存储器访问测试模式的执行来确定校准包括：在系统引导期间执行所述存储器访问测试模式。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，基于存储器访问测试模式的执行来确定校准包括：从电压调节器接收电流测量。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，从电压调节器接收电流测量包括：从跨各个存储器负载的电压调节器接收多个电流测量以确定所述电压调节器的特定特性。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，从存储器活动计数器读取值包括：读取计数器，所述计数器包含选取自包括以下各项的组的值：活跃存储器读取、活跃存储器写入、启用激活、时钟启用百分比、以及自刷新百分比。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：从多个存储器活动计数器读取多个值，以及至少部分地基于所述多个值和一组校准来计算所述存储器功率估计。
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