CN107024962A - 用于功率管理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种计算系统，其包括：多个岛，其能够以多种操作模式中的一种操作模式操作，第一岛被耦合到第一岛控制电路(124)，并且第二岛被耦合到第二岛控制电路(126)；第一调解电路(128、132、130)，其被耦合到第一岛控制电路(124)和第二岛控制电路(126)并且适于：从第一岛控制电路(124)接收第一请求以改变第一岛的当前操作模式；从第二岛控制电路(126)接收第二请求以改变第二岛的当前操作模式；以及基于第一请求和第二请求来控制第一电压供应电路(108、110)和/或第一时钟发生器(112)以改变被供应到第一岛和第二岛的电压和/或时钟信号。

Description

用于功率管理的系统和方法
技术领域
本公开内容涉及用于管理一个或多个集成电路中的功率和时钟分布的系统的领域。
背景技术
为了功率效率，已经提出了允许集成电路的某些电路区域以几种不同的操作模式中的基于在给定时间处的性能要求选择的一种操作模式操作。例如，可以取决于电路区域是要具有高性能还是要具有低功率消耗来选择高电源电压或低电源电压和高频率时钟信号或低频率时钟信号。这样的电路区域常常在本领域中被称为岛。
给定岛的电路中的全部例如由公共资源供应。例如，岛中的每个岛接收公共功率电源电压和/或参考电压和公共时钟信号。在一些情况下，每个岛具有用于供应其电源电压的专用电压调节器和用于生成其时钟信号的专用时钟发生器。以这种方式，每个岛的电源电压和时钟信号可以独立于其他岛来控制。
当给定岛要改变其操作模式例如以进入低功率状态时，例如将命令发送到岛以触发用于实现操作模式的改变的操作的序列。例如，这些操作涉及对特定数据进行备份并以给定顺序对岛的各个电路进行掉电。供应岛的资源，例如电压供应电路和时钟发生器，也被控制以将该岛的电源电压和时钟频率变为期望值。
岛的功率和时钟管理常常例如通过能够与每个岛及其相关联的电压调节器和时钟发生器进行通信的活动控制单元以集中化方式来执行。然而，这种解决方案具有在复杂度和适应性方面的技术缺陷。实际上，如果新岛要被添加到给定系统设计，则这可以要求对活动控制单元的大量改变以便适应新岛的新功率和时钟管理要求。另外，为每个岛提供电压调节器和时钟发生器导致由这些组件占用的高芯片面积以及高功率消耗。
因此，在本领域中存在对用于提供计算系统中的功率和时钟管理的改进的系统的需求。
发明内容
本公开内容的实施例的目标在于至少部分地解决现有技术中的一个或多个需求。
根据一个方面，提供了一种计算系统，其包括：多个岛，每个岛包括能够以多种操作模式中的一种操作模式操作的电路的组，其中，在操作模式中的第一操作模式中，岛的电路适于接收第一电压和/或第一频率的第一时钟信号，并且在操作模式中的第二操作模式中，岛的电路适于接收与第一电压不同的第二电压和/或与第一频率不同的第二频率的第二时钟信号，岛中的第一岛被耦合到第一岛控制电路，并且岛中的第二岛被耦合到第二岛控制电路，第一岛和第二岛接收相同的电压和/或相同的时钟信号；第一调解电路，其被耦合到第一岛控制电路和第二岛控制电路并且适于：-从第一岛控制电路接收第一请求以改变第一岛的当前操作模式；-从第二岛控制电路接收第二请求以改变第二岛的当前操作模式；以及-基于第一请求和第二请求来控制第一电压供应电路和/或第一时钟发生器以改变被供应到第一岛和第二岛的电压和/或时钟信号。
根据一个实施例，第一岛控制电路和第二岛控制电路经由岛控制总线被耦合到一个或多个操作模式控制电路，并且第一岛控制电路和第二岛控制电路适于基于由一个或多个操作模式控制电路发送的模式请求的改变来分别生成第一请求和第二请求。
根据一个实施例，计算系统包括另一总线，该另一总线被耦合到第一岛和第二岛中的每个并且提供在岛之间的数据链路，岛控制总线专用于操作模式控制通信。
根据一个实施例，计算系统还包括第二调解电路，第二调解电路被耦合到第一调解电路并且被耦合到适于进行以下操作的第二资源：将第一电压电平供应到第一电压供应电路或第一时钟发生器；或者将第一时钟信号供应到第一时钟发生器，其中，第二调解电路适于从第一调解电路接收请求以修改第二资源的操作模式。
根据一个实施例，第一调解电路适于控制第一电压供应电路和/或第一时钟发生器以将被供应到第一岛和第二岛的电压电平和/或时钟信号改变为与第一请求和第二请求兼容的值。
根据一个实施例，第一岛被形成在第一集成电路上，并且第二岛、电压供应电路以及时钟发生器中的至少一个被形成在第二集成电路上。
根据一个实施例，计算系统还包括域链路控制器(DLC)电路，其：经由岛控制总线被耦合到第一岛控制电路和第二岛控制电路；并且被耦合到一个或多个操作模式控制电路以用于经由第一岛控制电路和第二岛控制电路来控制第一岛和第二岛的操作模式。
根据一个实施例，一个或多个操作模式控制电路包括：第一操作模式控制电路，其运行模式切换程序；以及第二操作模式控制电路，其被耦合到DLC电路并且适于在第一操作模式控制电路不可用时控制第一岛和第二岛的操作模式。
根据一个实施例，第一岛控制电路经由提供用于控制第一岛的操作模式的改变的一个或多个控制信号的多个控制线路被耦合到第一岛；并且第二岛控制电路经由提供用于控制第二岛的操作模式的改变的一个或多个控制信号的多个控制线路被耦合到第二岛。
根据另一方面，提供了一种方法，其包括：由被耦合到第一岛控制电路和第二岛控制电路的第一调解电路从第一岛控制电路接收第一请求以改变第一岛的当前操作模式；由被耦合到第一岛控制电路和第二岛控制电路的第一调解电路从第二岛控制电路接收第二请求以改变第二岛的当前操作模式，其中，第一岛控制电路被耦合到第一岛，第二岛控制电路被耦合到第二岛，第一岛和第二岛接收相同的电压和/或相同的时钟信号，并且第一岛和第二岛中的每个包括能够以多种操作模式中的一种操作模式操作的电路的组，其中，在操作模式中的第一操作模式中，岛的电路适于接收第一电压和/或第一频率的第一时钟信号，并且在操作模式中的第二操作模式中，岛的电路适于接收与第一电压不同的第二电压和/或与第一频率不同的第二频率的第二时钟信号；以及由第一调解电路基于第一请求和第二请求来控制第一电压供应电路和/或第一时钟发生器以将第一电压或第二电压和/或第一时钟信号或第二时钟信号供应到第一岛和第二岛。
附图说明
前面的特征和优点以及其他特征和优点将从参考附图通过说明而非限制性的方式给出的实施例的下面的详细描述中变得显而易见，在附图中：
图1示意性示出了根据示例实施例的计算系统；
图2更详细地示意性示出了根据示例实施例的图1的依赖性调解器单元；
图3示意性示出了根据本公开内容的示例实施例的电压和时钟管理网络；
图4是表示根据示例实施例的图1的依赖性调解器单元的状态的状态图；
图5是示出了根据示例实施例的在功率供应和/或时钟频率改变请求之间进行调解的方法中的操作的流程图；
图6是表示根据示例实施例的图1的岛控制单元的状态的状态图；
图7示意性示出了根据示例实施例的在图1的岛控制单元与岛之间的接口；以及
图8示意性示出了图1的计算系统在其跨两个集成电路被实现的情况下的部分。
具体实施方式
图1示意性示出了根据示例实施例的计算系统100。计算系统100可以对应于片上系统(SoC)或对应于多个集成电路芯片。系统100包括多个岛。在图1的示例中，存在三个岛被标记为102、104、106的(ISLAND1、ISLAND2、ISLAND3)，但是在备选实施例中，可以存在任何数量的岛。
岛102、104、106中的每个对应于共享公共供应和/或参考电压和/公共时钟信号的电路的组。然而，电源电压是用于对岛进行供电的电压，参考电压例如是由岛的一个或多个模拟电路用作参考的电压电平。尽管被供应到岛的电压和时钟是公共的，但是每个岛例如包括允许信号中的一个或多个信号在每个岛内被独立地关闭的输入开关。
岛102、104、106中的每个例如能够以多种操作模式中的一种操作模式操作。每种操作模式例如对应于与供应和/或参考电压、时钟频率和电路的功率状态相关的参数的特定组合。例如，一种操作模式可以对应于其中电源电压和时钟频率处于相对高的电平的高性能模式。另一操作模式可以对应于低功率待机模式，其中电源电压处于仅仅足够高以确保数据保留的相对低的电平，时钟信号被维持但是由岛门控，使得岛可以被快速重启。
计算系统100例如包括用于将电源电压供应到岛的一个或多个电压调节器(REG)。在图1的示例中，计算系统100包括两个电压调节器108和110。如由粗实线表示的，电压调节器108例如将电源电压提供到岛102，并且电压调节器110例如将电源电压提供到岛104和106。电压调节器108、110中的每个例如包括：一个或多个电路，其包括用于生成电源电压的电流源和电压源；和/或功率选择开关，其用于在多个电压调节器之间进行选择。
计算系统100还包括一个或多个时钟发生器(CLK GEN)。在图1的示例中，计算系统100包括单个时钟发生器112。如由图1中的虚线表示的，时钟发生器112例如将公共时钟信号提供到岛102、104和106中的每个。例如，时钟发生器112包括以下中的一个或多个：晶体振荡器；分频器；锁频环；锁相环；延迟锁定环；诸如RC(电阻器-电容器)振荡器的嵌入式振荡器；环形振荡器；和/或能够生成时钟信号的其他电路。
尽管未示出在图1中，但是计算系统100可以包括除了或代替电压调节器108、110和时钟发生器112的一个或多个另外的资源。例如，计算系统100可以包括其他类型的电压供应电路，例如参考电压供应电路。
计算系统100例如包括提供在岛102、104和106的各个电路之间的数据链路的数据通信总线114。
除了数据总线114，例如还出于功率和时钟管理的目的提供了岛控制总线116。总线116例如被耦合到与每个岛相关联的岛控制单元(ICU)，岛102、104和106的ICU在图1中分别被标记为122、124和126。每个ICU 122、124和126例如被耦合到对应的岛102、104和106，并且例如供应用于控制岛的功率和时钟状态的控制信号。
依赖性调解器单元(DMU)例如与每个资源相关联，例如与图1的计算系统100的每个电压调节器和每个时钟发生器相关联。例如，电压调节器108和110分别与DMU 128和130相关联，并且时钟发生器与DMU 132相关联。ICU122、124和126中的每个例如被耦合到将电源电压提供到其连接的岛的电压调节器的DMU，并且被耦合到将时钟信号提供到其连接的岛的时钟发生器的DMU。因此，在图1的示例中，岛102的ICU 122被耦合到DMU 128和132，并且岛104和106的ICU 124和126均被耦合到DMU 130和132中的两者。在图1的实施例中，在DMU 128、130、132与ICU 122、124、126之间的接口有多个专用通信线缆提供。然而，在备选实施例中，这些通信可以使用总线116进行。
域链路控制器(DLC)134例如被耦合到总线116，并且例如在由模式切换程序(MSP)136生成的功率管理命令与由移位控制单元(SCU)138生成的功率管理命令之间进行仲裁。
MSP 136例如被实现在岛102中，但是在备选实施例中其可以被实现在计算系统100中的其他地方。MSP 138例如经由总线116控制岛的操作模式。例如，MSP 138存储指示岛中的每个的电流功率状态和操作模式的列表。MSP 136因此能够协调在岛102、104和106的操作模式之间的转变。例如，MSP 136是例如被下载到指令存储器中的并且由岛102的微处理器(未示出在图1中)运行的程序。当MSP的指令由微处理器运行时，它们允许下面更详细地描述的MSP的功能被实现。
SCU 138例如是适于在MSP 136不能够执行该作用时提供功率管理的电路，例如因为其已经被掉电。例如，当MSP处于睡眠模式中或否则不可用时，MSP控制启动序列、唤醒序列和进入到计算系统100的睡眠模式。其还例如通过例如控制MSP的各种组件被接通的顺序并且因此防止系统进入系统不能够从其退出的不期望的状态来负责MSP 136的启动序列。
DLC 134例如适于从MSP 136和SCU 138两者接收命令。DLC 134例如经由数据总线114与MSP 136进行通信，并且其可以经由在图1中由在SCU 138与DLC 134之间的箭头表示的专用链路或经由总线116与SCU 138进行通信。DLC 134例如通过将从MSP 136或SCU 138接收到的命令转化成可以使用被应用在总线116上的特定总线协议通过总线116发送到ICU的命令来提供在MSP136/SCU 138与总线116之间的接口。DLC 134还例如对通过总线116从ICU接收到的返回信号进行转化使得信息可由MSP 136或SCU 138访问。另外，DLC134例如适于无论何时其能够这么做时允许MSP 136控制功率管理网络，并且否则允许SCU 138控制功率管理网络。
唤醒中断单元(WIU)140例如被耦合到SCU 138，但是在备选实施例中，其能够被耦合到ICU 122、124、126中的一个。WIU 140例如是适于管理使得岛102、104、106中的一个或多个被唤醒的中断的电路。WIU 140例如通过识别每个中断的来源来这么做，保存每个中断直到所关注的一个或多个岛能够对其进行处置，并且一旦它们已经被唤醒并且能够处理中断就将其发送到所关注的一个或多个岛。
在操作时，MSP 136例如适于通过例如经由DLC 134通过总线116将合适的命令发送到对应的ICU 122、124和/或126来修改岛102、104、106中的一个或多个的操作模式。接收该命令的ICU例如在本地处理它并确定连接的岛的功率状态、电源电压和/或时钟信号的改变的合适的序列以便实现期望的操作模式。每个ICU之后将请求发送到与其电压调节器相关联的DMU和/或发送到与其时钟发生器相关联的DMU，从而请求对应的改变。如果DMU能够进行所请求的改变，则其例如因此控制电压调节器/时钟发生器，并且确认请求已经被实现的ICU。ICU之后例如通知MSP 136已经成功地进行了改变，使得MSP 136可以更新对应的ICU的操作模式的其记录。在电压调节器和/或时钟发生器供应多于单个岛的情况下，DMU例如在来自岛中的每个的请求之间进行仲裁，并且选择或维持满足岛中的每个的最小要求的电源电压和/或时钟信号。
在一个实施例中，岛102、104、106中的每个支持以下的16种操作模式中的至少一些操作模式，其中，V是电压，并且F是频率：
当然，上表仅仅提供可能的操作模式的列表的一个示例，其具有的优点在于操作模式中的任何可以使用仅仅4位命令来选择。然而，存在许多可以使用的操作模式的备选集合，从而具有相同的或不同的数量的可用模式。
图2更详细地示意性示出了根据示例实施例的图1的DMU 130。图1的其他DMU 128和132例如以类似的方式来实现。
DMU 130例如包括调解电路(MEDIATION CIRCUIT)206，其例如包括用于与一个或多个ICU进行通信的ICU接口(ICU INTERFACE)和用于与一个或多个另外的DMU进行通信的DMU接口(DMU INTERFACE)。在图1和图2的示例中，DMU 130与ICU 124和126进行通信，但是其可以额外地与另外的ICU进行通信。另外，在图2的示例中，DMU 130与DMU 202和204进行通信。
例如，DMU 130还包括用于与调解电路206并且与诸如电压调节器110的一个或多个资源(RESOURCE)进行通信的控制电路(REG/CLK CTRL CIRCUIT)208。例如，调解电路206将指示何时期望模式的改变的模式(MODE)和请求(REQ)信号提供到控制电路208并且从控制电路208接收确认(ACK)和请求拒绝(DENIED)信号。例如，确认信号由控制电路208在可以授予所请求的模式改变时被断定，然而所请求的拒绝信号例如在资源在特定时间内还没有答复并且因此调谐电路206任务请求被拒绝时被断定。
控制电路208例如包括允许其与诸如电压调节器110的资源进行通信的资源接口(CONTROLLED RESOURCE INTERFACE)。
图3更详细地示意性示出了根据示例实施例的与DMU 130相关联的电压和时钟管理网络。如先前所描述的，DMU 130与和其供应的岛相关联的ICU 124、126并且与和上游资源相关联的DMU 202和204进行通信。例如，DMU 202与可控资源(CONTROLLED RESOURCE)302相关联，并且DMU 204与可控资源(CONTROLLED RESOURCE)304相关联。例如，资源302和304均对应于不同的电压调节器，并且资源110对应于选择电压调节器302、304中的一个以将电源电压提供到资源110的功率选择开关。当DMU 130要实现岛的操作模式的改变时，其例如能够经由DMU 202或204请求上游资源因此被控制例如以断开或接通电源电压。
图4是表示DMU 128、130、132中的每个中的状态和状态转变的示例的状态图。
例如在DMU的上电后或在任何重置操作之后进入重置状态(RESET)402。
DMU之后进入状态404，在状态404中其等待来自ICU的请求。
当ICU请求到达(ICU REQ)时，DMU例如转变到调解状态(MEDIATION)406。从调解状态406，如果所请求的模式与资源的当前模式相同或兼容，则通过将其设置为逻辑1来将确认信号返回到ICU，并且DMU之后返回到状态404。然而，如果在状态406中，DMU不能够满足所请求的模式请求的改变(KO)，则其例如进入状态408，在状态408中拒绝的信号被返回到ICU，请求被指示为待定，并且其等待另外的ICU请求(PENDING–AWAIT ICU REQUEST)。如果这样的另一ICU请求到达，则DMU返回到调解状态406以确定请求现在是否能够被满足。如果在调解状态406中，DMU确定能够满足一个或多个所请求的/待定模式改变(OK)，则其进入改变请求状态(REG/CLK CHANGE REQUEST)410，其中对应的资源被命令为改变模式。DMU之后进入确认状态(ACK)412，其中返回到ICU的确认信号例如被设置为逻辑1，并且DMU之后返回到状态404。
图5是示出根据示例实施例的在模式改变请求之间进行调解的方法中的操作的流程图。这些操作例如由以上参考图2描述的DMU的调解电路206和控制电路208执行。当然，图5的流程仅仅是调解可以如何由DMU实现的一个示例，并且可以对该方法进行变型。假定在图5的示例中，由DMU控制的资源供应至少两个岛，并且因此DMU被耦合到至少两个对应的ICU。
从开始点500，在操作501中，由DMU从ICU接收模式改变请求。
在后续操作502中，例如确定所请求的新模式是否等于当前模式。如果是的话，则可以在操作504中将确认信号直接返回到ICU。这可以例如在另一ICU已经请求了相同的状态改变时发生，并且因此模式已经被改变。然而，如果新模式不与当前模式相同，则下一操作是506。
在操作506中，确定所请求的新模式是否与所有其他待定请求兼容，换言之，是否与由连接到资源的所有其他岛需要的模式兼容。
例如，假定资源是电压调节器，并且基于待定请求的其当前模式是低电源电压，则新的所请求的模式可以是要将该电压增加到中间电源电压。这样的请求与待定的请求兼容，因为利用低电源电压操作的岛也可以利用中间电源电压操作。然而，如果新请求是要断开电压调节器，则这样的请求不与待定请求兼容，待定请求要求至少低电源电压。
如果新模式不与所有待定请求兼容，则下一操作例如为操作508，在操作508中新模式改变请求被标记为待定，并且因此通知ICU已经拒绝了模式改变请求。
备选地，如果在操作506中，新模式与所有待定请求兼容，则下一操作是510。
在操作510中，例如，在DMU的控制下生成模式改变命令并将其发送到资源。
在后续操作512中，确定是否已经从资源接收到指示已经完成了所请求的改变的确认。一旦已经接收到确认，则例如执行操作514，在操作514中将确认传输到模式改变请求来源于其的ICU。该方法之后例如结束。
图6是示出了ICU 122、124、126中的每个中的状态和状态转变的示例的状态图。
例如在ICU的上电时或在任何重置操作之后进入重置状态(RESET)602。
之后例如由ICU进入等待DLC请求状态(AWAIT DLC REQUEST)604，在其期间ICU等待来自DLC 134的模式改变请求，该请求例如来源于MSP 136或SCU 138。
当MSP或SCU请求(MSP/SCU REQ)到达时，例如进入调解状态(MEDIATION)606。从该状态，同时地或相继地进入另外两种状态608、610。进入状态608、610的顺序例如取决于要实现的特定模式改变。
状态608是调节器/时钟发生器改变请求状态(REG/CLK CHANGE REQUEST)，其中请求被发送到导的时钟发生器和/或电压调节器的DMU以改变模式。ICU等待来自相关的一个或多个DMU的已经完成了所请求的改变的确认。状态610是岛改变请求(ISLAND CHANGEREQUEST)状态，其中岛被请求以进行所请求的模式改变。再次地，ICU例如等待来自岛的已经完成了所请求的改变的确认。
如果在状态608、610中的每个期间执行的操作成功，则ICU例如返回到调解状态606，并且确定已经成功地完成了改变。ICU因此例如通知MSP 136或SCU 138已经成功地完成了改变，取决于哪个电路启动了模式改变请求。在一些实施中，这通过设置可以由MSP136或SCU 138检测到的DLC 134中的中断来实现。因此，ICU例如移动到设置中断(SET IRQ)状态，其中例如通过断定由在DLC 134存储的寄存器中的与ICU相关联的位来设置中断。该寄存器也可由MSP 136和SCU 138访问，并且指示模式改变已经终止并且状态的改变的细节可以从ICU中获得。ICU之后例如返回到状态604。
图7示意性示出了根据示例实施例的在ICU 124与岛104之间的接口。在计算系统100的其他ICU与岛之间的接口例如以类似的方式来实现。
如所示出的，ICU 124例如从时钟发生器112接收时钟信号CLK，并且将该时钟提供到岛104。ICU 124例如包括允许该时钟被门控的开关702。ICU 124还例如接收总线116的时钟信号PCLK，从而允许通过总线116成功地接收到数据，以及用于重置ICU的重置信号RST。
岛104例如包括岛控制器TRC(转变斜变单元)、可以被上电(ON)或被掉电(EXT)的电路部分704以及可被上电或被掉电或者可以进入保留状态(ON/RET/EXT)的电路部分706。例如，电路部分704经由由对应于这些信号的逻辑OR的逆的信号“RET+EXT”的逆控制的开关708由岛的电源电压线路供电。因此，开关708供应电路部分704，除非电路部分被掉电(断定信号EXT)或进入低功率保留模式(断定信号RET)。电路部分706例如经由由信号EXT的逆控制的开关710由岛的电源电压线路供电。因此，开关710供应电路部分706，除非电路要被掉电(断定信号EXT)。
在ICU 124与岛104之间的接口例如包括用于提供以下控制信号中的一个或多个的线路：
-一个或多个时钟信号CLK，例如包括由时钟发生器132提供的岛的主时钟信号，并且在一些实施例中包括针对岛控制器TRC的时钟信号；
-以上提到的用于控制岛上电或掉电的信号EXT。在一些实施例中，可以将指示何时经由开关708对岛的主功率供应准备好使用的确认信号从岛控制器TRC提供到ICU；
-以上提到的用于控制岛的至少部分以进入低功率保留状态的信号RET。在一些实施例中，可以将指示何时经由开关710对岛的保留功率供应准备好使用的确认信号从岛控制器TRC提供到ICU；
-用于控制在岛的功率状态之间的转变的一个或多个功率状态信号(PWR)。例如，这些信号包括用于控制岛的上电序列和掉电序列的电流限制和时间延迟的信号，并且保留用于控制保留组件以保留在掉电之前的数据或在上电之后恢复数据的信号；
-从岛到ICU的确认已经完成了岛的功率状态的改变的POK信号；
-一个或多个重置信号RST。例如，重置信号可以包括用于重置岛控制器TRC的信号、用于重置在保留模式期间保持打开的岛中的一个或多个寄存器的信号以及用于重置在保留模式期间保持关闭的岛中的一个或多个寄存器的信号；以及
-用于在岛准备好进入掉电或保留模式时将一个或多个输入或输出隔离的一个或多个隔离信号ISO。
图8示意性示出了在岛104和时钟发生器112被形成在一个集成电路(IC)802上并且岛106和电压调节器110被形成在另一集成电路(IC)804上的情况下的图1的岛104、106和资源110、112。如所示出的，承载由时钟发生器112生成的时钟信号的时钟线路例如分别经由电路802和804的连接垫或管脚806和808从IC 802传递到IC 804。类似地，来自电压调节器110的电源电压线路例如分别经由电路804和802的连接垫或管脚810和812从IC 804传递到IC 802。在IC 802、804之间的ICU与DMU之间的通信接口例如经由在IC 802、804之间的串行接口被传输。例如，IC 802的ICU 124和DMU 132两者都通过并行接口与IC 802的双向并联/串联转换器814耦合，并且IC 804的ICU 126和DMU130两者都通过并行接口与IC 802的双向并联/串联转换器816耦合。一个或多个串行接口818被提供在IC 802、804的转换器814、816之间。
数据总线114例如分别经由IC 802和804的双向并联/串联转换器820和822以及在它们之间的串联连接823从IC 802传递到IC 804。类似地，岛控制总线116例如分别经由IC802和804的双向并联/串联转换器824和826以及在它们之间的串联连接827从IC 802传递到IC 804。
本文中描述的实施例的优点在于，通过将资源(电压供应电路和/或时钟发生器)的控制去分散到与每个岛相关联的电路，并且由与每个资源相关联的电路提供调解，可以显著减小模式操作的改变的复杂度。这例如允许实现DVFS(双电压和频率步进)以将岛从其中它们例如以完全速度计算的高功率模式切换到其中它们例如以较低速度计算的较低的功率模式。这允许基于在计算活动方面的实际要求在任何时间动态地调节整个系统的功率消耗。
已经由此描述了至少一个说明性实施例，本领域技术人员将容易进行各种更改、修改和改进。例如，对本领域技术人员将显而易见的是，如图8所示的计算系统100的组件在单独的集成电路之间的特定分布仅仅是一个示例，并且许多不同的配置将是可能的。例如，在一些实施例中，所有资源及其对应的DMU可以被定位在岛102、104和106的单独的集成电路上。

Claims (10)

1.一种计算系统，包括：
多个岛(102、104、106)，每个岛包括能够以多种操作模式中的一种操作模式操作的电路的组，其中，在所述操作模式中的第一操作模式中，所述岛的电路适于接收第一电压和/或第一频率的第一时钟信号，并且在所述操作模式中的第二操作模式中，所述岛的电路适于接收与所述第一电压不同的第二电压和/或与所述第一频率不同的第二频率的第二时钟信号，所述岛中的第一岛被耦合到第一岛控制电路(124)，并且所述岛中的第二岛被耦合到第二岛控制电路(126)，所述第一岛和所述第二岛接收相同的电压和/或相同的时钟信号；
第一调解电路(128、132、130)，其被耦合到所述第一岛控制电路(124)和所述第二岛控制电路(126)并且适于：
-从所述第一岛控制电路(124)接收第一请求以改变所述第一岛的当前操作模式；
-从所述第二岛控制电路(126)接收第二请求以改变所述第二岛的当前操作模式；以及
-基于所述第一请求和所述第二请求来控制第一电压供应电路(108、110)和/或第一时钟发生器(112)以改变被供应到所述第一岛和所述第二岛的电压和/或时钟信号。
2.根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述第一岛控制电路(124)和所述第二岛控制电路(126)经由岛控制总线(116)被耦合到一个或多个操作模式控制电路(136、138)，其中所述第一岛控制电路和所述第二岛控制电路适于基于由所述一个或多个操作模式控制电路(136、138)发送的模式请求的改变来分别生成所述第一请求和所述第二请求。
3.根据权利要求2所述的计算系统，包括另一总线(114)，所述另一总线被耦合到所述第一岛和所述第二岛中的每个并且提供在所述岛之间的数据链路，其中，所述岛控制总线(116)专用于操作模式控制通信。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的计算系统，还包括第二调解电路(202、204)，所述第二调解电路被耦合到所述第一调解电路(128、132、130)并且被耦合到适于进行以下操作的第二资源：将第一电压电平供应到所述第一电压供应电路(108、110)或所述第一时钟发生器(112)；或者将第一时钟信号供应到所述第一时钟发生器(112)，其中，所述第二调解电路(202、204)适于从所述第一调解电路接收请求以修改所述第二资源的操作模式。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的计算系统，其中，所述第一调解电路(128、132、130)适于控制所述第一电压供应电路(108、110)和/或所述第一时钟发生器(112)以将被供应到所述第一岛和所述第二岛的电压电平和/或时钟信号改变为与所述第一请求和所述第二请求兼容的值。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的计算系统，其中，所述第一岛(104)被形成在第一集成电路上，并且所述第二岛(102、106)、所述电压供应电路(108、110)以及所述时钟发生器(112)中的至少一个被形成在第二集成电路上。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的计算系统，还包括域链路控制器(DLC)电路(134)，其：
经由岛控制总线(116)被耦合到所述第一岛控制电路(124)和所述第二岛控制电路(126)；并且
被耦合到一个或多个操作模式控制电路(136、138)以用于经由所述第一岛控制电路(124)和所述第二岛控制电路(126)来控制所述第一岛和所述第二岛的操作模式。
8.根据权利要求7所述的计算系统，其中，所述一个或多个操作模式控制电路(136、138)包括：
第一操作模式控制电路(136)，其运行模式切换程序(MSP，136)；以及
第二操作模式控制电路(138)，其被耦合到所述DLC电路(134)并且适于在所述第一操作模式控制电路不可用时控制所述第一岛和所述第二岛的操作模式。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的计算系统，其中：
所述第一岛控制电路(124)经由提供用于控制所述第一岛的操作模式的改变的一个或多个控制信号(PWR、RET、EXT)的多个控制线路被耦合到所述第一岛(104)；并且
所述第二岛控制电路(126)经由提供用于控制所述第二岛的操作模式的改变的一个或多个控制信号(PWR、RET、EXT)的多个控制线路被耦合到所述第二岛(106)。
10.一种方法，包括：
由被耦合到第一岛控制电路(124)和第二岛控制电路(126)的第一调解电路(128、132、130)从所述第一岛控制电路(124)接收第一请求以改变第一岛的当前操作模式；
由被耦合到所述第一岛控制电路(124)和所述第二岛控制电路(126)的所述第一调解电路(128、132、130)从所述第二岛控制电路(126)接收第二请求以改变第二岛的当前操作模式，其中，所述第一岛控制电路(124)被耦合到第一岛(104)，所述第二岛控制电路(126)被耦合到第二岛(106)，所述第一岛和所述第二岛接收相同的电压和/或相同的时钟信号，并且所述第一岛(104)和所述第二岛(106)中的每个包括能够以多种操作模式中的一种操作模式操作的电路的组，其中，在所述操作模式中的第一操作模式中，所述岛的电路适于接收第一电压和/或第一频率的第一时钟信号，并且在所述操作模式中的第二操作模式中，所述岛的电路适于接收与所述第一电压不同的第二电压和/或与所述第一频率不同的第二频率的第二时钟信号；以及
由所述第一调解电路(128、132、130)基于所述第一请求和所述第二请求来控制第一电压供应电路(108、110)和/或第一时钟发生器(112)以将所述第一电压或所述第二电压和/或所述第一时钟信号或所述第二时钟信号供应到所述第一岛和所述第二岛。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11068018B2 (en) * 2016-10-25 2021-07-20 Dolphin Design System and method for power management of a computing system with a plurality of islands
FR3079944B1 (fr) * 2018-04-10 2021-05-21 Dolphin Integration Sa Systeme et procede de gestion d'alimentation
US11114057B2 (en) 2018-08-28 2021-09-07 Samsung Display Co., Ltd. Smart gate display logic
CN112598159B (zh) * 2020-12-02 2022-04-19 广西大学 一种基于多源网络重构的孤岛融合恢复方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1820270A (zh) * 2003-05-07 2006-08-16 睦塞德特拉华公司 利用电源岛管理集成电路上的功率
US20080172565A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Asustek Computer Inc. Multi-processor system and performance adjustment method thereof
CN102037428A (zh) * 2008-05-22 2011-04-27 Ati技术无限责任公司 具有用于提供降低电源消耗的睡眠状态的次要存储器控制器的集成电路及方法
CN103389961A (zh) * 2012-05-08 2013-11-13 三星电子株式会社 多cpu系统以及具有多cpu系统的计算系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007528117A (ja) * 2003-06-10 2007-10-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 最良のｉｃ性能のためのリアルタイム適応制御
JP2006318380A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 回路システム
US8112647B2 (en) * 2008-08-27 2012-02-07 Globalfoundries Inc. Protocol for power state determination and demotion
US8892931B2 (en) * 2009-10-20 2014-11-18 Empire Technology Development Llc Power channel monitor for a multicore processor
US8601288B2 (en) 2010-08-31 2013-12-03 Sonics, Inc. Intelligent power controller
US10146282B2 (en) * 2013-10-31 2018-12-04 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for monitoring and controlling a performance state change
JP6418056B2 (ja) * 2015-05-01 2018-11-07 富士通株式会社 演算処理装置及び演算処理装置の制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1820270A (zh) * 2003-05-07 2006-08-16 睦塞德特拉华公司 利用电源岛管理集成电路上的功率
US20080172565A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Asustek Computer Inc. Multi-processor system and performance adjustment method thereof
CN102037428A (zh) * 2008-05-22 2011-04-27 Ati技术无限责任公司 具有用于提供降低电源消耗的睡眠状态的次要存储器控制器的集成电路及方法
CN103389961A (zh) * 2012-05-08 2013-11-13 三星电子株式会社 多cpu系统以及具有多cpu系统的计算系统

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