CN103026316A - 计算机组件功耗数据库 - Google Patents

Abstract

计算机具有组件，各组件具有相应的基准组件设置和非基准组件设置。该计算机包括编码有程序的存储介质，该程序用于比较在非基准设置生效时的功耗和当基准计算机设置生效时的功耗，以确定待存储于数据库中的功耗值。

Description

计算机组件功耗数据库

背景技术

在所有尺寸的计算机中正在实现功率管理，例如，以便延长移动设备中的电池寿命以及缩减大型装置中的能源成本。用户、管理员以及自动化功率管理程序能够关闭不用的硬件组件和软件组件，并且将其它组件设置为较低的性能水平，以节省电力。此外，还可以建立并选择使用简档，使得用户无需分别考虑每个组件的设置。例如，“移动”简档可以包括使显示器变暗来节省电池容量并打开蜂窝调制解调器来维持连通性，而“对接（docked）”简档可以使用较亮的显示器而关闭蜂窝调制解调器（支持通过对接提供的以太网连接）。可以提供其它预设和用户定义的简档。

附图说明

在阅读以下详细描述以及在参照附图之后，一个或多个被公开的实施例的优点可以变得明显，在附图中：

图1是根据实施例的计算机的框图；

图2是根据实施例的方法的流程图；

图3是根据实施例的计算机的框图；以及

图4是根据实施例的方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，在至少一些实施例中，计算机100可以包括组件101和用于至少一些组件的定量的组件功耗数据库102。计算机系统100可以被配置为实现图2中的流程图所示的方法200。方法200可以包括在框201的用于估计计算机组件的功耗的功能性，来生成定量的组件功耗数据，在框202，将定量的组件功耗数据存储在计算机上的数据库102中。框203可以包括用于至少部分地根据数据库102中的定量的组件功耗数据来选择功率设置的功能性。

在某些实施例中，外部功率管理器可以例如在制造计算机的工厂处生成功耗数据。在其它实施例中，内部功率管理器可被配置为例如在现场生成功耗数据使得数据可以是当前的，并且考虑当前配置和当前条件。例如，由无线电消耗的电力可能受计算机到无线接入点的距离所影响；当在现场（例如通过内部功率管理器）确定数据时可更易于考虑至无线接入点的距离的影响。

因此，如图3所示，在至少某些实施例中，计算机300可以包括内部功率管理器301，内部功率管理器301用于生成并更新用于定量指示计算机组件305的功耗的组件功耗数据库表303。组件305可以包括硬件组件307，硬件组件307包括处理器309、存储器311、光盘和磁盘313、硬件接口（例如，通用串行总线（USB）、安全数字（SD）卡、视频端口）315、无线电（例如，Wi-Fi、蜂窝、蓝牙、全球定位系统（GPS）、调频（FM））317、显示器319和背光（例如，用于显示器和键盘）321。

计算机组件305可以包括在本文中被称为“软件组件”330的组件。然而，如本领域技术人员将理解的，软件本身并不耗电，而所包括的执行软件的硬件耗电。因此，在本文中，对软件组件的功耗的引用是指，当软件组件处于活动而非不活动状态（未被执行或维持在某一基准状态下）时硬件组件的功耗的差。软件组件的一个示例可以包括操作系统外壳程序（shell）311，例如从微软公司可获得的、在Windows7中可被激活和不被激活的Aero界面。另外，可以激活和去激活诸如后台打印假脱机程序（spooling）、屏幕保护程序以及自动更新程序的系统服务333，以便对功耗产生影响。

如图3所示，在一个实施例中，组件功耗表303可以包括关于“组件”、“设置”和单位为毫瓦（“mWatts”）的功耗的列。每行对应于组件的非基准功率设置。对于仅仅具有一个非基准设置的组件（例如，无线电G除了具有基准“关闭”设置外可能仅仅具有“打开”设置）来说，其可以由唯一一行来表示，而无需明确指定非基准设置。

具有多于一个非基准设置的组件可以由多于一行来表示。例如，“背光”具有与“最小化”或“关闭”基准设置相对的“亮”和“暗”非基准设置。根据组件，基准设置可以是“关闭”、“停用”、“空闲”或其它最小化设置。在表303中未表示诸如功率管理器301、电源341和集成输入设备343（例如台式机键盘）的某些组件，这是因为可用的功率简档未提供关于这些组件的不同操作模式。

在图3中，表303以如在显示器319上呈现的人可读的形式示出。然而，表303可以以如被编码在非瞬时性有形计算机可读存储介质（例如存储器311和盘313）中的计算机可读形式实现，并且可以响应于适当的命令而以人可读的形式显示。在某些实施例中，功耗数据库可以存储在多个表中或者可以以其它形式存储，而不存储在单个表中。

功率管理器301可以包括事件监测器351、用户界面353、程序装置（sequencer）355、功率测量电路357、校验器359、计算器361以及功率顾问363。事件监测器351可适于检测可能造成表303中的当前功率数据（或被采集的数据）无效的事件，例如配置变化。例如，如果向计算机增加新的组件，或者如果向操作系统应用新的服务包，则可能影响功耗。因此，可以利用事件监测器351来建议或确定何时更新表303。用户界面353可适于允许用户确定是否对表303进行更新，以及允许用户基于表303选择功率简档设置。

当确定需要更新表303时，程序装置355可以控制待访问组件的设置，并且功率测量电路357可以在部分通过程序装置355确定的时刻，用于确定组件的功耗。通过保持对组件设置的具体控制，可以利用所得到的功率测量来隔离并估计单独设备和/或在计算机上运行的软件服务的功耗。功率测量器357可以例如是在从惠普公司可获得的商务笔记本计算机中使用的HP功率监控电路（PMC）。

在测试序列期间，事件监测器351可以监测可能使功率测量无效的事件。因此，可以利用事件监测器351来确保当在计算功率值时不使用瞬变条件的期间进行功率测量。此外，如果随着数据被采集而发生配置变化（例如，从电池电源切换至AC电源），则事件监测器351适于使功率数据无效。校验器359可以被配置为至少部分基于事件监测器351的事件检测（或者事件检测的缺失）来做出有效确定。如果功率测量数据有效，则可以利用计算器361来计算待插入到适当行的毫瓦功率列中的值。

顾问363可以利用表303中的功耗数据，来预测电池寿命和/或功率成本影响。另外，顾问可以用于建议功率配置，或者可用于辅助用户做出并理解设备配置决定、软件配置决定以及系统配置决定。在台式机或其它电池供电的计算机的情况中，顾问363可提供关于延长电池寿命而同时最低程度地影响性能的建议。在企业计算机系统的情况中，顾问363可以提供关于达到性能目标而同时使能源成本最小化的建议。

根据一个实施例，功率管理器301被配置为执行图4中的流程图所示的方法400。在框410，检测能够引起表303的更新或更新建议的事件。例如，事件监测器351可以检测能够影响表303中的功率数据的有效性的配置变化。例如，存储器升级或新的后台服务的安装可能改变某些功率配置中所需的功率量。监测器351可以检测到这些变化；响应于此，功率管理器301可以通过用户界面353来建议更新表303。可替代地，框410可以包括响应于监测器351的事件检测而接收用户发起的更新表303的命令。

响应于用户接受更新建议或者用户发起的更新命令，框420准备更新表303。在某些情况中，这可以包括向表303增加组件设置行。例如，当通过外围组件互连（PCI）或计算机的PCIe槽增加新的设备时，可以向表303增加一行或多行，来表示设备的非基准设备。在其它情况中，不增加行。例如，新的用户账户的开户或新获得的无线接入点的检测可以触发不包括向表303增加行的更新。

在一个实施例中，框420可以包括若干个附属框，在本文中只称作“框”。在框421，事件监测器351可以被配置为监测无效的事件。框421可以在整个框420内持续。

在框422，可以选择待测量的组件。如果对于组件具有多个非基准设置，则可以按照框422的不同迭代来选择非基准设置。在框422的迭代中，没有选择组件，使得可以获得基准计算机功耗的测量结果。框423可以包括激活所选择的非基准组件设置或基准计算机设置。这可以包括关闭组件、打开组件和/或调整组件设置。

框424可以包括在认为测量结果有效之前等待将达到的稳态条件。这可以包括监测中央处理单元（CPU）利用率，利用率可能通常在初始化期间升高并跌至稳态水平；一旦CPU利用率达到稳定的相对低的水平，就可以开始功率测量。可替代地，框424可以包括程序装置355等待足以达到稳态条件的已知的预设时段。可替代地，事件监测器351可以检测事件（例如，用于指示已达到稳态的“就绪确认”）。可替代地，可以采集并分析功率测量数据，来确定何时达到稳态，使得然后可以去除瞬态数据。

在框425处可以测量功耗。这可以包括检测计算机输入端或内部电源的输出端的电流。在一个示例中，检测持续进行，并且框425可以识别在瞬时现象减退之后开始的持续时间。

在框426，校验器359可以校验来自事件监测器351的数据，以确定在采集推测的有效数据的时间期间是否出现任何无效条件。如果在推测的有效持续时间期间用户从交流（AC）电源切换至电池电源，或者启动应用程序，则可能使数据无效。在这种情况下，可以通过返回至框423来重复进行测量。AC电源可以指通过壁装电源插座接入的外部AC电源。

如果不存在无效条件（针对当前的迭代），则在框427处，计算器361可以计算关于基准、组件或组件设置的功耗值。就基准测量而论，可以求有效时段的平均功率。就组件或组件设置而论，可以获得有效时段的平均功率和之前获得的基准功率值之间的差。针对估计组件或组件设置的迭代，可以将结果存储在表303的适当单元中。

由于组件的相关性，一些计算可以将当前组件的功耗测量结果和之前获得的另一组件的功耗测量结果之间的差和与另一组件相关联的功率值组合。例如，当确定磁盘密集型应用程序的功率值时，确定与该应用程序相关联的功率可能要求该磁盘正在操作。在这种情况下，可以将在该应用程序运行时消耗的功率与在该应用程序未运行但磁盘在运行时消耗的功率、而不是在磁盘未运行时的基准条件相比较。

在框428，程序装置355可以确定是否存在需要进行功耗测量的一个或多个组件或组件设置。如果是，则框420可以返回到框422，以进行下一迭代。否则，在框431，功率管理器301可以向用户呈现所建议的功率简档设置。在框432，用户选择功率简档设置，或者接受该建议，或者选择可替代物。在框433，功率管理器301可以实现所选择的功率简档。

尽管功率管理器353允许用户个别地激活、不激活以及调整单独组件的设置，但其也可以向用户呈现对于各种使用场景优化的功率设置简档。对于适用于笔记本计算机的示例，若干个组件的设置在笔记本用于办公室用途中同时附接至AC电源时与用作闹钟和电子邮件客户机同时利用电池电源时可能不同。另一简档可以包括当Wi-Fi接入点处于移动使用的范围内时关闭蜂窝无线电。通过以普通的使用场景的形式呈现功率简档，功率管理器301可以减轻用户不得不以组件-接-组件为基础来作出功耗决定的困扰。

在可替代实施例中，可以由插在AC电源和计算机之间的外部设备来进行功率测量。程序装置可以是在计算机上运行的软件程序。功率测量设备和程序装置之间的通信可以通过输入/输出端口（例如，USB端口）进行。

在另一实施例中，可以在制造时完成组件的功耗表。在该实施例中，较大的表可以考虑计算机可以出售的所有可能的配置和某些可能的升级配置（例如，由存储器升级引起的）。

由于功率管理通常包括例如功耗和性能之间的折衷，因此关于功率配置的改变可能对感兴趣的参数（例如，功耗、电池寿命、能源成本）的影响的精确信息可以致使更有效的作出决定。

“组件设置”是关于组件的设置，例如“基准组件设置”或“非基准组件设置”。通常的基准组件设置包括“断电”、“空闲”、“未启动”和“卸载”。通常的非基准功率状态包括“活动”、“启动”、“高性能设置”和“低性能设置”。例如，处理器可以具有高性能高功耗设置、（降低的）中间性能中间功耗设置以及低性能低功率设置。在某些实施例中，例如，在为了估计功耗而处理器必须是活动的实施例中，低性能设置可以是处理器的基准设置。在其它实施例中，例如，在多于一个处理器是可利用的实施例中，断电或空闲状态可以是基准处理器状态。计算机也可以具有“基准计算机设置”，其中，尽可能多的组件处于它们的基准组件设置。

计算机制造商可以包括将功耗值与非基准组件设置关联起来的功率表。这种表可以包括计算机出货时的配置，还可以包括可能在各种升级场景下出现的配置。这种表可以用于解答诸如“如果关闭无线电，则电池将持续多久？”、“如果我运行两个处理器而不是四个处理器，则今天我可以节约多少钱？”之类的问题。管理员、用户或自动化控制系统然后可以使用该信息来管理计算机。

在本文中，“计算机”可以是包括可编码有指令的存储介质和用于执行指令的至少一个处理器的系统。计算机可以被实现为笔记本计算机、便携式计算机、上网本计算机、平板计算机、蜂窝设备、手持游戏系统或者超便携式计算机。在本文中，“存储介质”指非瞬时性有形存储介质。在本文中，“处理器”指包括诸如用于导电的金属或用于导光的光纤的至少某些导电材料的硬件设备。

在本文中，“系统”可以包括一组交互元件，其中这些元件作为示例但不限制性地可以为机械组件、电元件、原子、编码在存储介质中的指令以及进程段。在该说明书中，为了解释的目的论述了相关技术。承认标为“现有技术（如果有的话）”的相关技术为现有技术。不承认未标为“现有技术”的相关技术为现有技术。所图示的实施例和其它描述的实施例，以及对这些实施例的修改和在其上的变化处于所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种计算机，包括：

多个组件，具有相应的基准组件设置和相应的非基准设置；和

存储介质，编码有功耗数据库，所述功耗数据库将定量的功耗值与所述非基准组件设置关联起来。

2.根据权利要求1所述的计算机，进一步包括功率管理器，所述功耗数据库包括将非基准组件设置与相应的定量功耗值联系起来的表，所述功率管理器用于通过对所述组件设置进行控制和程序设计并通过在相应的组件设置生效时测量功耗来更新所述表。

3.根据权利要求2所述的计算机，其中所述功率管理器包括用于对所述组件的组件设置进行程序设计的程序装置，因而能够隔离在它们的非基准组件设置上的那些组件对功耗的贡献。

4.根据权利要求3所述的计算机，其中所述功率管理器将在设置调整之后的短暂间隔期间采取的功率测量排除在估计与组件设置相关联的功耗的考虑之外。

5.根据权利要求3所述的计算机，其中所述功率管理器包括用于检测可能使关于设置的功耗数据无效的无效事件的事件检测器，所述设置选自于包括基准计算机设置和非基准组件设置的组，如果在采集关于设置的功耗数据时检测到无效事件，则所述功率管理器去除关于所述设置的功耗数据。

6.根据权利要求2所述的计算机，其中所述表将定量的功耗值与处理器的降低的功率设置关联起来。

7.根据权利要求2所述的计算机，其中所述表将软件组件设置与功耗值关联起来，所述功耗值对应于当所述软件组件处于活动的非基准设置时所述计算机消耗的功率相对于当所述软件处于非活动或其它基准组件设置时所述计算机消耗的功率的增加量。

8.根据权利要求3所述的计算机，其中所述程序装置要求使所述计算机处于基准计算机设置，使得所述功率管理器能够获得所述计算机的基准计算机功耗值。

9.一种方法，包括：

测量与计算机中的组件的非基准设置相关联的功耗，以提供定量的功耗值；

将与相应的非基准组件设置相关联的所述功耗值存储在所述计算机上的数据库中；以及

至少部分地根据所述数据库中的所述功耗值来选择所述计算机的功率设置。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述数据库包括将所述功耗值与组件设置关联起来的表。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述组件包括至少一个处理器。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述组件包括计算机可执行指令的至少一个程序，所述表将所述程序与功耗值关联起来，所述功耗值对应于当所述程序处于非基准组件设置时所述计算机消耗的功率相对于当所述程序处于基准组件设置时所述计算机消耗的功率的增加量。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述测量之前，检测所述计算机上的使所述表中的某些值无效的事件，并响应于所述事件而进行所述测量。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括检测所述计算机上的使在所述测量期间采集的数据无效的事件，并且响应于此，去除无效数据，以及采集新的功耗数据来代替所述无效数据。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述测量包括在采集所述组件中的单独组件的功耗数据之前，测量所述计算机在所述计算机处于基准计算机设置时的功耗。

16.一种计算机产品，包括编码有代码的计算机可读存储介质，所述代码被配置为当被处理器执行时用于：

估计关于计算机中的计算机组件的非基准组件设置的功耗，以确定相应的功耗值；和

将所述功耗值存储在所述介质中，以便将所述功耗值与它们相应的非基准组件设置关联起来。

17.根据权利要求16所述的计算机产品，其中所述估计包括：

测量所述计算机的在对应的组件设置生效时的基准功耗，以得出相应的组件功耗测量结果；以及

通过比较所述组件功耗测量结果与在所述组件的基准组件设置生效时得到的基准计算机功耗测量结果来计算所述功耗值。

18.根据权利要求17所述的计算机产品，其中所述估计包括针对多个组件中的每一个组件，在所述组件处于非基准设置以及所述多个组件中的其它组件处于相应的基准设置时采集功耗数据。

19.根据权利要求17所述的计算机产品，其中所述代码进一步被配置为用于检测使所述表中的功耗值或在所述估计期间采集的功耗数据无效的事件。

20.根据权利要求17所述的计算机产品，其中所述代码进一步被配置为用于根据所述表中的所述功耗值向用户做出建议。

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