CN114072749A - 动态调节器件工作电压 - Google Patents
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Abstract
所描述的技术提供了一种用于动态地调节器件的工作电压的方法，包括接收与器件相关的器件特性数据；对该器件执行裕度测试以生成性能曲线，该性能曲线表征该器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化；基于器件特性数据和性能曲线来确定该器件的工作电压；以及基于所确定的工作电压来调节该器件的操作。
Description
背景技术
诸如蜂窝电话、平板电脑、膝上型计算机等计算设备使用二次电池或可充电电池作为能源。这些电池具有因变于随着电池老化的剩余电池容量来提供电压的充电和放电曲线。使用放电曲线来操作电池确保电池是根据安全标准来操作的并且随着电池老化，电池的操作被更改以获得最优性能。此外，管理电池的电压电平的方式也影响计算设备组件(包括各种处理器、传感器、存储器组件以及使用晶体管的其他组件)的性能。
提供该背景信息的目的是使申请人相信已知信息可能与本发明相关。不必承认也不应解释为任何前述信息构成针对本发明的现有技术。
发明内容
所描述的技术提供了一种用于动态地调节器件的工作电压的方法，包括接收与器件相关的器件特性数据；对该器件执行裕度测试以生成性能曲线，该性能曲线表征该器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化；基于器件特性数据和性能曲线来确定该器件的工作电压；以及基于所确定的工作电压来调节该器件的操作。
提供本发明内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的概念的选集。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
本文还描述和列举了其他实现。
附图说明
图1示出了示例系统，其中器件的工作电压如本文公开的那样被动态调节。
图2示出了替代示例系统，其中器件的工作电压如本文公开的那样被动态调节。
图3示出了本文公开的用于动态调节器件的工作电压的系统的示例操作。
图4示出了本文公开的用于动态调节器件的工作电压的系统的替代示例操作。
图5示出了阐示器件的工作电压和运行速度之间的关系的示例曲线。
图6示出了示例计算系统，该计算系统包括用于动态调节器件的工作电压的系统。
具体实施方式
计算系统中使用的电路可以由多个晶体管组成，这些晶体管通过基板级连接器连接，电子在它们之间通过。例如，器件可由大量晶体管组成并被配置成在高频率下(通常在千兆赫兹范围内)操作。随着技术的进步，计算系统设备的尺寸继续减小并且随着设备尺寸减小，连接器的厚度也减小。例如，此类连接器的厚度可以小至5-10纳米(nm)。随着时间的推移，这些连接器的退化会导致更多的电子泄漏以及栅极的退化。因此，随着器件老化，为了有效地操作器件更高的工作电压可能是必需的。
然而，随着器件的工作电压增大，这导致电路(例如，晶体管)的性能的更快退化。此外，更高的工作电压导致更高的功耗并产生计算设备的更高温度，这导致更高的冷却需求。
本文描述的技术提供了一种用于动态调节器件的工作电压以最小化此类不合需要的结果的影响。具体而言，所述方法基于与器件相关的器件特性数据以及对该器件的裕度测试的结果来动态调节该器件的工作电压。在一个实现中，所述方法生成性能曲线，该性能曲线表征器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化，并基于该器件特性数据和性能曲线来确定该器件的工作电压。此外，设备组件的高利用率可导致这些组件更快地老化(退化)并因此跟踪利用率并相应地调节工作电压可以是有益的。
此外，随着计算设备中使用的电池老化，电池性能下降。这一性能下降取决于电池的电池化学性质，并且随着电池老化，电池能支持的输出电池电压基于该电池的放电曲线而下降。因此，根据设备组件的寿命以及电池寿命来管理电池提供给设备组件的工作电压也可以是有益的。本文公开的各种实现允许根据电池性能特性来调节电池提供给设备组件的工作电压。
图1示出了计算系统102的框图100，其中器件的工作电压如本文公开的那样被动态调节。具体而言，计算系统102可以是计算机102a、移动设备102b、平板102c、相机102d、或使用二次电池且具有一个或多个器件110的其他设备。器件110包括使用晶体管或其他硅基组件的器件。此类器件110的示例包括中央处理单元(CPU)112、图形处理单元(GPU)114或其他器件116，诸如双核器件、多核器件和传感器器件。在一个实现中，器件110还包括液晶显示器(LCD)或随着它们老化需要更高工作电压的其他器件。
器件110包括各种各样的器件，包括具有不同能力和速度的器件。器件110的工作电压可基于其运行速度和其他特性来设置。例如，CPU 112的制造商可提供CPU 112的建议电压。在一个实现中，器件110中的每一者的工作电压被设置在不同电平。或者，器件110中的全部都将以相同的速度操作。
计算系统102的所示实现包括器件工作电压调节模块120以及裕度测试模块132，该器件工作电压调节模块用于使用来自器件特性数据存储122的器件特性数据来动态调节器件110的工作电压。器件特性数据存储122可基于器件110的特性来对其进行分类。例如，器件110的制造商可以对器件110所属的批量器件执行一系列测试并提供器件110的特性，诸如各种工作电压下的运行速度。在一个实现中，此类器件特性数据可以是以表格形式提供的装箱数据，其中每一行提供工作电压范围以及该器件针对该工作电压范围的预期运行速度。由此，例如，器件特性数据存储122可规定CPU 112在3.5到4.0伏之间运行，其运行速度为7千兆赫兹，而如果它在4.0到4.5伏之间运行，则其运行速度为7.25千兆赫兹，等等。
在一个实现中，裕度测试模块132对器件110执行裕度测试以生成表征器件110在各种工作电压下的当前性能速度的性能曲线。由此，例如，对CPU 112的裕度测试可生成输出，该输出提供CPU 112的各种工作电压及其运行速度的当前图。因此，裕度测试模块132的输出可以指定CPU 112在4.0伏操作时能够实现6.2GHz的运行速度，当在4.5伏操作时能够实现6.9GHz的运行速度等。注意，裕度测试模块132生成的性能曲线不同于器件特性数据存储122所提供的工作电压和性能速度的组合。
裕度测试模块132的实现可使用一个或多个电路来以硬件实现，该一个或多个电路在不同工作电压下操作器件110并将器件110的所得运行速度和吞吐量存储在存储器中。在另一实现中，裕度测试模块132可以用各种寄存器来以固件实现，这些寄存器用于发起对器件110的裕度测试。或者，裕度测试模块132由存储在存储器中的各种指令来实现，其中这些指令使用计算机处理器来实现。
在一替代实现中，裕度测试模块132生成差分性能曲线，其表征该器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化。这一差分性能曲线可表征该器件在各种电压电平下的性能下降。
工作电压确定模块140从器件特性数据存储122和裕度测试模块132接收输入以确定器件110的工作电压。例如，基于如由裕度测试模块132提供的CPU 112的性能曲线以及如由器件特性数据存储122提供的CPU 112的器件特性数据，工作电压确定模块140可确定CPU112将以4.5v操作。
在一个实现中，工作电压确定模块140在器件110的寿命的初始阶段期间基于诸如由制造商提供的装箱数据之类的器件特性数据来操作器件110，并且在预定时间段后使用由裕度测试模块生成的性能曲线。例如，在计算系统102的寿命的第一年内，器件110的工作电压是基于来自器件特性数据存储122的器件特性数据来选择的，并且在第一年后，裕度测试模块132生成的性能曲线被用来做出对工作电压的这一选择。在一个实现中，其间使用初始器件特性数据的这一时间段由计算系统102的用户提供。
器件工作电压调节模块120的实现还包括触发裕度测试模块132生成当前性能曲线的各种模块124-130。例如，在一个实现中，计数器124对器件110的启动和睡眠周期进行计数，并且当计数达到阈值时生成使裕度测试模块132执行裕度测试的触发。在一个实现中，用户可定义用于生成该触发的阈值。在一替代实现中，计数器124可以按替代方式跟踪器件110的使用，诸如器件110的使用时间或者器件110的使用计时单元。
在替代实现中，在计算系统102上运行的各种应用可被配置成监视器件110的性能并向计算系统102的操作系统指示与阈值性能水平相比的性能变化。例如，在计算系统102上运行的游戏应用可跟踪器件110的响应性，将该响应性与阈值响应性进行比较，并在该响应性掉至阈值响应性以下时警告操作系统。作为响应，操作系统可发起对器件110的裕度测试。
或者，用户或应用126可生成使裕度测试模块132执行裕度测试的触发。例如，响应于经历计算系统102的较慢性能，用户可发起使裕度测试模块132执行裕度测试的命令。或者，应用可以周期性地或响应于用户请求而承担计算器件112的性能测试，并且响应于性能测试而生成对裕度测试模块132的触发。例如，驻留在计算系统102上的应用可用于生成这一触发。在一个实现中，这一应用可驻留在计算系统102以外的服务器上，该服务器跟踪计算系统102的性能特性。
又或者，启发式分析模块128可用于生成对裕度测试模块132的触发。例如，启发式分析模块128跟踪器件110的使用模式并分析这些使用模式以确定何时必需执行裕度测试。作为示例，启发式分析模块128跟踪GPU 114的使用以确定它正以高于阈值的速率被用于视频游戏应用，并且作为响应于这一确定的结果，该模块生成使裕度测试模块132对GPU 114执行裕度测试的触发。作为另一示例，启发式分析模块128跟踪器件110处于不同利用率状态(诸如高利用率状态(例如，大于80％利用率)、中利用率状态(例如，在80％和30％利用率之间)、以及低利用率状态(例如，在30％利用率以下))的时间量。在该示例中，启发式分析模块128可根据特定利用率状态超过阈值时间量来触发裕度测试。另选地或另外地，启发式分析模块128可以向每一个利用率状态指派一权重并且在利用率状态的加权组合满足特定准则时触发裕度测试。在一个实现中，每一个器件110可具有触发裕度测试的不同阈值利用率。
在一个实现中，群体学习模块130分析来自与计算系统102类似或使用与器件110类似的器件的大量设备的器件性能数据以生成对裕度测试模块132的触发。例如，如果对使用与计算系统102中的双核器件类似的双核器件的大量设备的分析指示这一双核器件的性能已降至某一阈值以下，则群体学习模块130可生成使裕度测试模块132对器件110的双核器件执行裕度测试的触发。此外，这一群体学习模块130还可用于生成或补充器件特性数据存储122中的器件特性数据。
在一个实现中，启发式模块126的输出还由工作电压确定模块140用来基于来自器件特性数据存储122和裕度测试模块132的输入来确定器件110的工作电压。例如，如果启发式模块126确定一个器件110被过度使用，则它可指示工作电压确定模块140使用从裕度测试模块132输出的当前性能曲线来设置这些器件110中的一者或多者的工作电压。
在确定器件110的工作电压之际，工作电压确定模块140与电池160通信以设置器件110的工作电压。
图2示出了被配置成动态调节器件的工作电压的设备200的实现。具体而言，设备200可被配置用于供诸如膝上型计算机、移动设备和平板之类的设备调节一个或多个器件210的工作电压电平。工作电压调节模块200包括工作电压确定模块228，该工作电压确定模块基于来自裕度测试模块(诸如图1的裕度测试模块132)以及器件特性数据存储(诸如图1的器件特性数据存储122)的输出来确定器件110之一的工作电压。器件210可以是CPU 212、GPU 214或其他器件216中的一者。
工作电压确定模块228的输出被输入到工作电压调节模块230。工作电压调节模块230还从电源健康监视器234接收关于电源模块232的健康度的健康数据。例如，这一健康数据可包括电源模块232的电池的当前放电率以及电池寿命。在一个实现中，电源健康监视器234可以从电池充电器接收关于电池健康度、其放电率、或电池的任何潜在崩溃的信息。例如，电池充电器可指示电池充电耗时更久，由此标记电池的化学性质的一些潜在变化或下降。
此外，工作电压调节模块230还从执行时间模块236接收输入，该输入提供关于可用于确定电池寿命以及器件110的生命周期中的时间的当前时间的信息。在一个实现中，执行时间模块236监视器件110自从其制造以来的实际寿命以及设备100的运行寿命。例如，器件110的运行寿命提供器件110已经运行的实际时钟数。
工作电压调节模块230根据电池健康数据和执行时间来调节如从工作电压确定模块228输入的工作电压以调节器件的工作电压。来自工作电压调节模块230的输出被输入到向器件210供电的电源模块232。
图3示出了本文公开的用于动态调节器件的工作电压的系统的示例操作300。具体而言，操作302接收与器件相关的器件特性数据。在一个实现中，此类器件特性数据包括关于使器件达到各种运行速度的建议工作电压的数据。操作304基于器件特性数据来设置器件的初始工作电压电平。由此，器件需要达到7GHz的运行速度并且器件特性数据建议达到这一速度所需的工作电压是4.5v，则操作304可将器件的工作电压设为4.5v。
随后，确定操作306可确定是否已经接收到对器件执行裕度测试的请求。如果是，则操作308执行裕度测试以生成该器件的当前性能曲线，该性能曲线提供达到该器件的所需运行速度所必需的工作电压。基于该性能曲线，操作310确定该器件的工作电压。随后，操作312接收电池放电率和其他电池健康数据。例如，包括电池的供电单元(PSU)可提供这一电池健康数据。操作314根据电池健康数据来调节器件的工作电压。
图4示出了本文公开的用于动态调节器件的工作电压的系统的替代示例操作400。具体而言，操作400示出了用于触发裕度测试模块发起对器件的裕度测试的各种操作。操作402监视跟踪器件的启动和睡眠周期的计数器。操作404评估操作402的输出以确定计数值是否高于阈值，并且如果是，则生成对裕度测试模块的触发信号。如果生成这一触发，则操作450发起裕度测试。
在一个实现中，操作406监视用户输入以查看用户是否已请求裕度测试。操作408评估用户输入以生成对裕度测试模块的触发。类似地，操作模块410监视来自一个或多个应用的输入以查看这一应用是否已请求裕度测试。操作408评估来自这一应用的输入以生成对裕度测试模块的触发。在一替代实现中，操作414分析器件启发数据，包括过去使用量和过去使用类型。操作414可响应于这一分析而生成输出，并且操作416分析来自操作414的输出以生成对裕度测试模块的触发。
在另一实现中，操作418收集并分析来自与当前设备中的一个或多个器件类似的大量其他器件的运行数据。这一分析可包括此类其他器件的性能退化的平均时间以及此类器件的平均有用预期寿命。操作418生成输出，该输出由操作420评估以生成对裕度测试模块的触发。
在一替代实现中，操作402-418中的每一者将其输出提供给工作电压确定模块460，该模块基于从这些操作接收到的输入来确定器件的工作电压。例如，工作电压确定模块460可评估从操作402输出的启动和睡眠周期并基于这一启动和睡眠周期计数器的值来调节器件的工作电压。类似地，工作电压确定模块460可以从操作414接收输出并基于从操作414接收到的启发数据值来调节器件的工作电压。
图5示出了阐示器件(诸如图1中公开的器件110中的一个器件)的工作电压与运行速度之间的关系的各种曲线500。具体地，性能曲线510示出两根曲线，这两根曲线示出器件在工作电压V1下的运行速度f。在此，510a表示可以从图1中示出的器件特性数据存储122获取的初始曲线。例如，器件的制造商可提供这一信息，或者该信息可基于来自器件群体的信息的收集。另一方面，510b表示由图1中示出的裕度测试模块132生成的当前曲线。如图所示，平均运行速度从f1i降至f2i。类似地，性能曲线520示出两根曲线，这两根曲线示出器件在工作电压V2下的运行速度f。在此，520a表示可以从图1中示出的器件特性数据存储122获取的初始曲线，且520b表示由图1中示出的裕度测试模块132生成的当前曲线。
不同阶段中的工作电压和运行速度之间的关系变化由性能曲线530进一步示出。具体地，530a示出处在器件的初始阶段的工作电压和运行速度之间的这一关系，并且这可以从图1中示出的器件特性数据存储122获取。另一方面，曲线530b示出了该器件的工作电压和运行速度之间的当前关系并且这可由图1中示出的裕度测试模块132生成。如图所示，对于每一工作电压，由器件在其当前阶段获得的平均运行速度低于该器件的初始阶段。
在一个实现中，曲线530a和530b可用于生成表示各种工作电压电平下的运行速度的变化。或者，这一差分曲线可提供达到器件的各种运行速度中的每一者所必需的附加工作电压。性能曲线510a、520a和530a可用于设置器件在它们最初被安装在计算设备中时的初始工作电压。性能曲线510b、520b和530b可用于设置器件在裕度测试后的当前工作电压。
图6示出了可用于实现本文公开的用于动态调节处理器的工作电压的系统的示例系统600图6的用于实现所述技术的示例硬件和操作环境包括诸如计算机20形式的通用计算设备之类的计算设备、移动电话、个人数据助理(PDA)、平板、智能手表、游戏控制器或其他类型的计算设备。例如，在图6的实现中，计算机20包括处理单元21、系统存储器22，以及将包括系统存储器22的各种系统组件在操作上耦合到处理单元21的系统总线23。可以有只有一个或可以有一个以上的处理单元21，以便计算机20的处理器包括单一中央处理单元(CPU)，或常常被称为并行处理环境的多个处理单元。计算机20可以是常规计算机、分布式计算机、或者任何其它类型的计算机；各实现不限于此。
在计算系统800的示例实现中，计算机20还包括处理器工作电压调节模块610，诸如本文公开的处理器工作电压调节系统。处理器工作电压调节模块610可以与电源520通信以控制由电源620提供的工作电压。
系统总线23可以是几种类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储控制器、外围总线、交换光纤、点对点连接、以及使用各种总线体系结构中的任一种的局部总线。系统存储器22也可被简单称为存储器，并且包括只读存储器(ROM)24和随机存取存储器(RAM)25。基本输入/输出系统(BIOS)26存储在ROM 24中，它包含帮助在诸如启动期间在计算机20内元件之间传递信息的基本例程。计算机20还包括用于对硬盘(未示出)进行读写的硬盘驱动器27、用于对可移动磁盘29进行读写的磁盘驱动器28、以及用于对可移动光盘31，如CD-ROM、DVD或其它光介质进行读写的光盘驱动器30。
计算机20可用于实现本文公开的器件工作电压调节系统。在一个实现中，频率解缠模块，包括基于采样的反射调制信号来解缠频率的指令，可以被存储在计算机20的存储器中，例如只读存储器(ROM)24和随机存取存储器(RAM)25。
此外，存储在计算机20的存储器上的指令还可用于实现图3和4的一个或多个操作。计算机20的存储器还可存储用于实现本文公开的器件工作电压调节系统的一个或多个指令。
硬盘驱动器27、磁盘驱动器28，以及光盘驱动器30分别通过硬盘驱动器接口32、磁盘驱动器接口33，以及光盘驱动器接口34连接到系统总线23。驱动器及其相关联的计算机可读介质为计算机20提供了对计算机可读指令、数据结构、程序模块，及其他数据的非易失性存储。本领域技术人员应该理解，可以在示例操作环境中使用任何类型的有形计算机可读介质。
多个程序模块能存储在硬盘、磁盘29、光盘31、ROM 24或RAM 25中，包括操作系统35、一个或多个应用程序36、其它程序模块37和程序数据38。用户可以通过诸如键盘40和定向设备42之类的输入设备在个人计算机20上生成提醒。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风(例如，用于语音输入)、相机(例如，用于自然用户界面(NUI))、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描仪等等。这些和其它输入设备通常通过耦合到系统总线23的串行端口接口46连接到处理单元21，但也可通过其它接口连接，如并行端口、游戏端口、或通用串行总线(USB)。监视器47或其他类型的显示设备也可以通过诸如视频适配器48之类的接口，连接到系统总线23。除监视器之外，计算机通常包括其它外围输出设备(未示出)，如扬声器或打印机。
计算机20可使用至一个或多个远程计算机，诸如远程计算机49的逻辑连接在网络化环境中操作。这些逻辑连接由耦合至或者作为计算机20一部分的通信设备来实现；实现不限于特定类型的通信设备。远程计算机49可以是另一计算机、服务器、路由器、网络PC、客户机、对等设备或其它常见的网络节点，并且通常包括上面相对于计算机20所述的许多或全部元件。图8中描绘的逻辑连接包括局域网(LAN)51和广域网(WAN)52。这样的网络环境常见于办公室网络、企业范围计算机网络、内联网和因特网，并且可以是所有类型的网络。
当在LAN网络环境中使用时，计算机20通过作为一种通信设备类型的网络接口或适配器53连接到局域网51。当在WAN联网环境中使用时，计算机20通常包括调制解调器54、网络适配器、一种类型的通信设备，或者用于经广域网52建立通信的任何其他类型的通信设备。或为内置或为外置的调制解调器54经由串行端口接口46连接到系统总线23。在网络化环境中，相对于个人计算机20所描述的程序引擎或其各部分可以存储在远程存储器存储设备中。可以理解，所示的网络连接是示例性的，且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它手段和通信设备。
在示例实现中，器件工作电压调节模块610的软件或固件指令可被存储在系统存储器22和/或存储设备29或31中并由处理单元21处理。用于实现器件工作电压调节模块610的指令和数据可被存储在系统存储器22和/或作为持久数据存储的存储设备29或31中。
与有形计算机可读存储介质对比，无形计算机可读通信信号可用诸如载波或其他信号传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。术语“已调制数据信号”是指其一个或多个特征以在信号中对信息进行编码的方式来设置或改变的信号。作为示例而非限制，无形通信信号包括有线介质，诸如有线网络或直接线连接，以及无线介质，诸如声学、射频、红外线和其他无线介质。
本文公开的器件工作电压调节系统的一些实施例可包括制品。制品可包括用于储存逻辑的有形存储介质。存储介质的示例可包括能够储存电子数据的一种或多种类型的计算机可读存储介质，包括易失性存储器或非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写入或可重写存储器，等等。逻辑的示例可包括各种软件元素，诸如软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、函数、方法、规程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、文字、值、符号、或其任意组合。例如，在一个实施例中，制品可储存可执行计算机程序指令，该指令在由计算机执行时致使该计算机执行根据所描述的各实施例的方法和/或操作。可执行计算机程序指令可包括任何合适类型的代码，诸如源代码、已编译代码、已解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。可执行计算机程序指令可根据预定义计算机语言、方式或句法来实现，以用于指令计算机执行特定功能。这些指令可以使用任何合适的高级、低级、面向对象、可视、已编译、和/或已解释编程语言来实现。
本文公开的器件工作电压调节系统可包括各种有形计算机可读存储介质和无形计算机可读通信信号。有形计算机可读存储可以由可被本文公开的器件工作电压调节系统访问的任何可用介质来体现，并且包括易失性和非易失性存储介质、可移动和不可移动存储介质两者。有形计算机可读存储介质不包括无形和瞬态通信信号，而是包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任一方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动存储介质。有形计算机可读介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可被用来储存所需信息且可以由本文公开的器件工作电压调节系统访问的任何其他有形介质。与有形计算机可读存储介质对比，无形计算机可读通信信号可用诸如载波或其他信号传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。术语"已调数据信号"意指以在信号中对信息进行编码的方式来使其一个或多个特性被设定或改变的信号。作为示例而非限制，无形通信信号包括通过诸如有线网络或直接有线连接等有线介质的信号，以及通过诸如声学、RF、红外和其他无线介质等无线介质的信号。
本文公开的器件工作电压调节系统通过在根据器件特性数据和来自裕度测试模块的输出的工作电压电平下操作器件来提供针对管理电池资源的技术问题的技术解决方案。本文中公开并在权利要求书中记载的技术方案解决了计算系统中的技术问题。此外，本文中公开并在权利要求书中记载的各种实现通过提供使用包括裕度测试模块在内的技术组件的技术解决方案来解决由于诸如器件、传感器、LCD以及计算和移动设备中使用的其他硅基组件之类的技术组件的老化导致的技术问题。此外，本文公开的器件工作电压调节系统还基于电池寿命内的电池性能变化(包括电池化学性质及其放电率的变化)来调节器件的工作电压。由此，本文公开的器件工作电压调节系统提供了基于电池寿命中的电池性能变化来调节器件的工作电压的技术解决方案以解决变化的电池放电率的技术问题。
本文公开的实现提供了一种系统，包括被配置成存储器件110的器件特性数据的器件特性数据存储122、被配置成生成提供器件在各种工作电压下的当前性能速度的性能曲线530b的裕度测试模块132、被配置成基于器件特性数据和性能曲线来确定器件的工作电压的工作电压确定模块140、以及被配置成基于工作电压确定模块的输出来改变器件的工作电压的电池模块。在一个实现中，性能曲线是表征器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化的差分性能曲线。
在一替代实现中，裕度测试模块132被进一步配置成接收来自启动和睡眠周期计数器124的输出以及响应于来自启动和睡眠周期计数器的输出而对器件110执行裕度测试。在另一替代实现中，裕度测试模块132被进一步配置成响应于来自用户126的输入而对器件执行裕度测试。在另一实现中，该系统进一步包括启发式分析模块128，其被配置成分析关于预定时间内的器件使用的启发数据以生成对工作电压确定模块140的输入。在一个实现中，工作电压确定模块140被配置成响应于来自启发式分析模块128的输出而确定器件的工作电压。
在一替代实现中，该系统还包括被配置成监视电池的电池放电水平的电源健康监视器234以及被配置成基于电池放电水平来调节由工作电压确定模块228生成的工作电压的工作电压调节模块230。
一种用于动态调节器件的工作电压的方法包括接收302与器件相关的器件特性数据；对该器件执行308裕度测试以生成性能曲线，该性能曲线表征该器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化；基于器件特性数据和性能曲线来确定310该器件的工作电压；以及基于所确定的工作电压来确定310该器件的操作。该方法的实现还包括接收404来自启动和睡眠周期计数器的输出以及响应于来自启动和睡眠周期计数器的输出而对该器件执行裕度测试。在另一替代实现中，该方法还包括接收408来自用户的输入以及响应于来自该用户的输入而对该器件执行裕度测试。
在一个实现中，用于动态调节器件的工作电压的方法进一步包括从在使用该器件的设备上运行的应用接收412输入以及响应于来自该应用的输入而对该器件执行裕度测试。在另一实现中，该方法还包括分析414关于在预定时间内的器件使用的启发数据以生成裕度测试请求以及响应于接收到该裕度测试请求而对该器件执行裕度测试。在又一实现中，该方法还包括接收314电池放电率的指示以及基于电池放电率来调节314器件的工作电压。或者，该方法包括使用器件特性数据来确定304器件的初始工作电压。
一种用于动态调节器件的工作电压的系统包括存储器、一个或多个设备单元以及器件工作电压调节系统，该器件工作电压调节系统被存储在存储器中并且可由该一个或多个设备单元执行，其中该器件工作电压调节系统编码在存储器上的计算机可执行指令以用于在该一个或多个设备单元上执行计算机过程，该计算机过程包括接收302与器件相关的器件特性数据；对该器件执行308裕度测试以生成性能曲线，该性能曲线表征该器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化；基于器件特性数据和性能曲线来确定310该器件的工作电压；以及基于所确定的工作电压来调节310该器件的操作。
在一替代实现中，该计算机过程还包括接收404来自启动和睡眠周期计数器的输出以及响应于来自启动和睡眠周期计数器的输出而对该器件执行裕度测试。在另一实现中，该计算机过程还包括响应于来自用户的输入406而对该器件执行裕度测试。在另一实现中，该计算机过程包括响应于来自计算环境中的应用410的输入而对该器件执行裕度测试。
在用于动态调节器件的工作电压的系统的一个实现中，该计算机过程还包括分析414关于在预定时间内的器件使用的启发数据以生成裕度测试请求以及响应于接收到该裕度测试请求而对该器件执行裕度测试。或者，该计算机过程包括接收312电池放电率的指示以及基于电池放电率来调节314器件的工作电压。
本文中所描述的各实现可被实现为一个或多个计算机系统中的逻辑步骤。逻辑操作可被实现为：(1)在一个或多个计算机系统中执行的设备实现的步骤的序列；以及(2)一个或多个计算机系统内的互连机器或电路模块。该实现是取决于被利用的计算机系统的性能要求的选择问题。相应地，组成本文中所描述的各实现的逻辑操作另外还可被称为操作、步骤、对象、或模块。此外，还应该理解，逻辑操作可以以任何顺序来执行，除非明确地声明，或者权利要求语言固有地要求某特定顺序。以上说明、示例和数据连同附图提供了对示例性实现的结构和用途的全面描述。
Claims (15)
1.一种系统，包括：
被配置成存储器件的器件特性数据的器件特性数据存储；
被配置成生成性能曲线的裕度测试模块，所述性能曲线提供所述器件在各种工作电压下的当前性能速度；
工作电压确定模块，其被配置成基于所述器件特性数据和所述性能曲线来确定所述器件的工作电压；以及
电池模块，其被配置成基于所述工作电压确定模块的输出来改变所述器件的工作电压。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述性能曲线是表征所述器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化的差分性能曲线。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述裕度测试模块被进一步配置成接收来自启动和睡眠周期计数器的输出以及响应于来自启动和睡眠周期计数器的输出而对所述器件执行裕度测试。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述裕度测试模块被进一步配置成响应于来自用户的输入而对所述器件执行所述裕度测试。
5.如权利要求1所述的系统，进一步包括启发式分析模块，其被配置成分析关于预定时间内的器件使用的启发数据以生成对所述工作电压确定模块的输入。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述工作电压确定模块被配置成响应于来自所述启发式分析模块的输出而确定所述器件的工作电压。
7.如权利要求1所述的系统，进一步包括：
被配置成监视电池的电池放电水平的电源健康监视器；以及
工作电压调节模块，其被配置成基于所述电池放电水平来调节由所述工作电压确定模块生成的工作电压。
8.一种方法，包括：
接收与器件相关的器件特性数据；
对所述器件执行裕度测试以生成性能曲线，所述性能曲线表征所述器件在各种工作电压下的当前性能速度与各种工作电压下的预期性能速度的变化；
基于所述器件特性数据和所述性能曲线来确定所述器件的工作电压；以及
基于所确定的工作电压来调节所述器件的操作。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
接收来自启动和睡眠周期计数器的输出；以及
响应于来自启动和睡眠周期计数器的所述输出而对所述器件执行所述裕度测试。
10.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
从用户接收输入；以及
响应于来自所述用户的输入而对所述器件执行所述裕度测试。
11.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
从在使用所述器件的设备上运行的应用接收输入；以及
响应于来自所述应用的输入而对所述器件执行所述裕度测试。
12.一种在计算环境中的系统，包括：
存储器；
一个或多个设备单元；以及
器件工作电压调节系统，所述器件工作电压调节系统被存储在所述存储器中并且能由所述一个或多个设备单元执行，所述器件工作电压调节系统编码在所述存储器上的计算机可执行指令以用于在所述一个或多个设备单元上执行计算机过程，所述计算机过程包括：
接收与器件相关的器件特性数据；
对所述器件执行裕度测试以生成性能曲线，所述性能曲线提供所述器件在各种工作电压下的当前性能速度；
基于所述器件特性数据和所述性能曲线来确定所述器件的工作电压；以及
基于所确定的工作电压来调节所述器件的操作。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述计算机过程还包括：
接收来自启动和睡眠周期计数器的输出；以及
响应于来自启动和睡眠周期计数器的所述输出而对所述器件执行所述裕度测试。
14.如权利要求12所述的系统，其中所述计算机过程还包括响应于来自用户的输入而对所述器件执行裕度测试。
15.如权利要求12所述的系统，其中所述计算机过程还包括响应于来自所述计算环境中的应用的输入而对所述器件执行裕度测试。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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