DE102009030697B4

DE102009030697B4 - Eingriff in die unabhängige Selbstregelung von leistungsaufnehmenden Einheiten

Info

Publication number: DE102009030697B4
Application number: DE200910030697
Authority: DE
Inventors: Leslie E. Cline; Sitaram Yadavalli; Ishmael Santos; Jim Hermerding
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2029-06-27
Also published as: TW201009560A; CN101630192A; US20090322150A1; DE102009030697A1; TWI430081B; US7884499B2; CN101630192B; US9170626B2; US20110127834A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtungen für den Eingriff in die Selbstregelung der Leistung oder Temperatur mehrerer unabhängiger leistungsaufnehmender Einheiten werden beschrieben. Die neuen Verfahren können eine Überwachung der Leistungsaufnahme und der Wärmebedingungen mehrerer leistungsaufnehmender (d. h. leistungs-/wärmeableitender) Einheiten umfassen, die konfiguriert sind, um ihre Leistungsaufnahme/Wärmeerzeugung unabhängig selbst zu regeln. Darauf hin kann bestimmt werden, ob eine Gesamtheit der Leistungsaufnahme und/oder Wärmeerzeugung mehrerer leistungsaufnehmender Einheiten eine Schwelle überschreitet. Wenn festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistungsaufnahme oder Wärmeerzeugung der leistungsaufnehmenden Einheiten die Schwelle überschreitet, wird die unabhängige Selbstregelung der Wärmeerzeugung mindestens zum Teil beendet und es wird in die Wärmeregelung einer oder mehrerer leistungsaufnehmender Einheiten eingegriffen. Wird dagegen festgestellt, dass die zusammengefasste Leistungsaufnahme und/oder Wärmeerzeugung mehrerer leistungsaufnehmender Einheiten unter der Schwelle liegt, wird den leistungsaufnehmenden Einheiten die Fortsetzung der Selbstreglung ihrer Leistungsaufnahmen erlaubt und in bestimmten Fällen werden die individuellen Leistungsklemmen einer oder mehrerer leistungsaufnehmender Einheiten entspannt oder angehoben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Ausführungsformen der Offenlegung betreffen allgemein das Leistungs- und Wärmemanagement von Elektronikkomponenten und insbesondere das Leistungs- und Wärmemanagement von selbstregelnden Elektronikkomponenten.
STAND DER TECHNIK
Bei Computing-Geräten, wie Desktop- und Laptop-Computer, Palm-Geräte, Set-Top-Boxen, Media-Player (z. B. CD- oder DVD-Player) usw., werden normalerweise mehrere Elektronikkomponenten eingesetzt, die thermische Energie in Form von Wärme erzeugen. Solche Komponenten sind u. a. Prozessoren und Controller mit verschieden hohen Leistungsaufnahmen, die demgemäß beim Betrieb verschiedene Mengen von Wärme generieren. Übermäßige Wärme kann die Arbeitsleistung insgesamt reduzieren und Schäden an den Komponenten verursachen. Deshalb wenden Entwickler und Hersteller solcher Computing-Geräte sehr viel Zeit für das Entwickeln von Lösungen zum Verhindern einer Überhitzung solcher Geräte auf. Infolgedessen enthalten größere Computing-Geräte, wie Desktop-Computer, meistens eine Art Kühlsystem, bei dem u. a. Gebläse eingesetzt werden, um der von den verschiedenen Komponenten erzeugten hohen thermischen Energie entgegenzuwirken.
Da Computing-Geräte, wie Laptops, jedoch laufend kompakter und enger gepackt ausgeführt werden, während einzelne Komponenten, wie z. B. Prozessoren, laufend leistungsstärker werden und folglich mehr Leistung aufnehmen und mehr Wärme erzeugen, wird es auch zunehmend schwieriger, die enormen Mengen der von solchen Komponenten erzeugten thermischen Energie unter Kontrolle zu halten. Entwickler von Komponenten binden in zunehmendem Maße selbstregelnde Schaltungen in diese Komponenten ein, um deren Arbeitsleistung oder die Menge der von den verschiedenen Komponenten erzeugten Wärme durch Selbstregelung zu kontrollieren. Die Selbstregelung kann jedoch suboptimal sein.
Aus der US 2004/0201279 A1 ist ein System bekannt, welches die Bereitstellung von Gleichspannung und -strom bewirkt. Überwachungsfunktionen für einen Spannungskonverter werden dabei durch ein zentrales Steuerungsmodul ausgeführt, welche mit Spannungskonvertern, die in digitalen Leistungsverwaltungsgeräten enthalten sind, gekoppelt sind. Ferner ist aus der US 5,583,419 A ein Leistungsbereitstellungssystem bekannt, welches eine Leistungsbereitstellung an mehrere induktive Lasten steuert. Dabei wird überprüft, ob die verbrauchte Leistung die Kapazität des Systems übersteigt. Wenn eine Überlast festgestellt wird, trennt die Hardware Lasten geringer Priorität ab. Darüber hinaus ist aus der US 6,633,802 B2 ein Leistungssystem für ein Fahrzeug bekannt, welches mehrere elektrische Generatoren aufweist, die Lasten über ein Verwaltungszentrum versorgen. Bei einer drastisch reduzierten Generatorsituation trennt das System automatisch Lasten gemäß einer vordefinierten Prioritätsliste ab.
KURZER ABRISS DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kontrolle von thermischer Energie, die von Elektronikkomponenten erzeugt werden, zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 sowie ein System gemäß Anspruch 13 gelöst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der Offenlegung werden mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei die gleichen Verweiselemente in den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen aufgeführt werden:
1 zeigt eine Übersicht über verschiedene Ausführungsformen;
2 zeigt eine bestimmte Implementierung der Ausführungsformen nach 1;
3 ist eine Darstellung eines Prozesses für das Management der Leistung von mehreren selbstregelnden Leistungsaufnahmegeräten gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
4 zeigt einen weiteren Prozess für das Management der Leistung der mehreren selbstregelnden Leistungsaufnahmegeräte aus 2 gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ILLUSTRATIVEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Illustrative Ausführungsformen umfassen u. a. und ohne Einschränkung Verfahren für das Ausführen von Weckereignissen in Computing-Geräten, während sich die Geräte in einem energiesparenden Zustand befinden, sowie Komponenten, die teilweise oder ganz zur Umsetzung dieser Verfahren beitragen, und Geräte, die mit solchen Komponenten ausgestattet sind.
Verschiedene Aspekte der illustrativen Ausführungsformen werden unter Verwendung einer Terminologie beschrieben, die von fachkundigen Personen allgemein verwendet wird, um die Grundlagen ihrer Arbeit anderen fachkundigen Personen zu vermitteln. Fachkundigen Personen erkennen jedoch, dass andere Ausführungsformen mit nur einigen der beschriebenen Aspekte umgesetzt werden können. Zum Zweck der Erklärung werden Zahlen, Materialien und Konfigurationen aufgeführt, um ein gründliches Verständnis der illustrativen Ausführungsformen zu vermitteln. Für fachkundige Personen ist es jedoch offensichtlich, dass auch andere Ausführungsformen ohne Angabe spezifischer Details verwirklicht werden können. In anderen Fällen werden aus dem Stand der Technik allgemein bekannte Merkmale ausgelassen oder vereinfacht, um die Darstellung der illustrativen Ausführungsformen nicht zu komplizieren.
Weiter werden verschiedene Operationen als mehrere diskrete Operationen beschrieben, um ein leichteres Verständnis der illustrativen Ausführungsformen zu ermöglichen; jedoch die Reihenfolge der Beschreibung soll nicht andeuten, dass diese Operationen unbedingt von dieser Reihenfolge abhängig sind. Es wird betont, dass diese Operationen nicht in der Reihenfolge der Darstellung ausgeführt werden müssen.
Der Begriff „bei einer Ausführungsform” wird wiederholt verwendet. Der Begriff bezieht sich generell nicht jedes Mal auf die gleiche Ausführungsform, kann sich aber auch auf die gleiche Ausführungsform beziehen. Die Begriffe „umfassen”, „aufweisen” und „enthalten” sind gleichbedeutend, außer wenn im Zusammenhang anderweitig vorgegeben.
Im Rahmen eines neuen Trends in Bezug auf Computing-Geräte werden selbstregelnde Merkmale eingebaut, die den Komponenten ermöglichen, ihre Arbeitsleistung einschließlich Wärmeerzeugung selbst zu regeln. Bei vielen Computing-Geräten, wie bei Desktop- und Laptop-Computern, werden mehrere Prozessoren und/oder Controller eingesetzt. Bei bestimmten Computing-Geräten können einige dieser Komponenten selbstregelnde Merkmale aufweisen, die zum Zweck dieser Beschreibung als „Leistungscontroller” oder „Leistungsregelung” (LR) bezeichnet werden. Diese selbstregelnden Merkmale ermöglichen, dass die Komponenten z. B. abhängig von der/den jeweils ausgeführten Anwendung/en ihre Arbeitsleistung selbst erhöhen oder reduzieren und damit auch ihre Verlustleistung und folglich die Wärmeerzeugung. Wenn solche Computing-Geräte eine Anwendung oder eine allgemeine Arbeitslast ausführen, die mehr Rechneroperationen erfordert, können die Prozessoren und/oder Controller, welche die LR enthalten, ihre Arbeitsleistungen unabhängig erhöhen. Die „Arbeitsleistung” einer Elektronikkomponente, wie z. B. eines Prozessors, kann durch Erhöhen der Taktgeschwindigkeit, des elektrischen Stroms und der Spannung, die den Komponenten zugeführt werden, gesteigert werden. Bei einer Erhöhung der Spannung und des Stroms steigert sich bei diesen Komponenten neben der Arbeitsleistung und Leistungsaufnahme auch die thermische Leistung, was sich z. B. in Form einer erhöhten Wärme oder Wärmeableitung zeigt.
Das bedeutet, dass der thermische Zustand, z. B. eines Prozessors, direkt mit der Arbeitsleistung und Leistungsaufnahme des Prozessors in Verbindung steht. Mit der Erhöhung der Leistungsaufnahme (und auch der Verlustleistung) erhöhen sich auch die Arbeitsleistung und Wärmeableitung des Prozessors, da diese eng miteinander verknüpft sind. Auf ähnliche Weise können bei einer Reduzierung oder Abklemmung der Leistungsaufnahme zugleich die Arbeitsleistung und Wärmeableitung des Prozessors reduziert werden. Aufgrund der engen Verknüpfung zwischen „Arbeitsleistung”, „Leistungsaufnahme” und „Verlustleistung” können diese Begriffe in der folgenden Beschreibung austauschbar verwendet werden.
Da die LR ihren verbundenen Komponenten (z. B. Prozessoren und Controllern) ermöglicht, mit höherer Arbeitsleistung zu arbeiten, wird zugleich die Verlustleistung erhöht und es wird mehr Wärme erzeugt. Diese erhöhte Leistungs-/Wärmeerzeugung kann vor allem bei den aktuellen Trends, unter denen mehrere Komponenten in eine einzelne integrierte Schaltung gepackt werden, sehr unerwünschenswert sein. Ein Paket, das mehrere Prozessoren und/oder Controller mit selbstregelnden Merkmalen (z. B. LR) umfasst, die mit maximaler Arbeitsleistung arbeiten, kann eine große Verlustleistung erzeugen, die das Gesamtleistungsbudget des Pakets überschreitet, oder große Mengen Wärme erzeugen, die das Gesamtwärmebudget des Pakets überschreiten. Infolgedessen kann die erzeugte Wärme die Kühlfähigkeiten auf Systemebene überwältigen. Bei längerer Aussetzung an solche Wärme werden im Laufe der Zeit die Komponenten und auch in der Nähe befindliche Komponenten beschädigt.
Nach verschiedenen Ausführungsformen werden Verfahren und Vorrichtungen bereitgestellt, welche die thermische Selbstregelung oder Leistungsselbstregelung mehrerer unabhängiger Leistungs-/Wärmeableitungseinheiten beeinflussen. Bei bestimmten Ausführungsformen können die neuen Vorrichtungen und Verfahren so eingesetzt werden, dass mehrere Pakete innerhalb einer auf Systemebene verfügbaren Kühlfähigkeit gehalten werden. Bei den Ausführungsformen können die Verfahren u. a. eine Überwachung der Leistungsaufnahme und thermischen Bedingungen mehrerer wärmeerzeugender (d. h. leistungsaufnehmender) Einheiten umfassen, die konfiguriert sind, um ihre Arbeitsleistung und die damit verbundene Leistungsaufnahme und Wärmeableitung selbst zu regeln. Darauf hin kann bestimmt werden, ob eine Gesamtheit der Leistungsaufnahme oder Wärmeerzeugung mehrerer wärmeerzeugender Einheiten einen Grenzwert überschreitet. Wenn festgestellt wird, dass die Gesamtheit der Leistungsaufnahme oder Wärmeerzeugung der wärmeerzeugenden Einheiten den Grenzwert übersteigt, wird, zumindest zum Teil, die unabhängige Selbstregelung der Leistungsaufnahme beendet und die Leistungsregelung einer oder mehrerer wärmeerzeugender Einheiten beeinflusst, z. B. durch Reduzierung der Leistungsaufnahme/n (d. h. Wärmeerzeugung/en) von einem oder mehreren wärmeerzeugenden Einheiten. Wenn dagegen die zusammengefasste Leistungsaufnahme von mehreren wärmeerzeugenden Einheiten unter den Grenzwert fällt, kann den wärmeerzeugenden Einheiten die Selbstregelung ihrer Leistungsaufnahmen erlaubt werden und in bestimmten Fällen können sogar eine oder mehrere individuelle Leistungsgrenzen für die wärmeerzeugenden Einheiten, die hiernach als „Leistungsklemmen” bezeichnet werden, entspannt oder angehoben werden. Diese und weitere Aspekte verschiedener Ausführungsformen werden hiernach beschrieben. Obwohl die hiernach beschriebenen Ausführungsformen auf Systeme mit zwei wärmeableitenden Einheiten (hiernach als „leistungsaufnehmende Einheiten” bezeichnet) ausgerichtet sind, können andere Ausführungsformen auf Systeme mit drei oder mehr leistungsaufnehmenden Einheiten ausgerichtet sein.
1 zeigt ein System, das mehrere selbstregelnde leistungsaufnehmende (d. h. wärmeerzeugende) Einheiten und einen Leistungsaufnahme-Managementblock gemäß verschiedenen Ausführungsformen umfasst. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das System 10 Teil eines Computing-Gerätes sein, z. B. eines Laptop-Computers, Desktop-Computers, einer Set-Top-Box usw. Wie dargestellt, kann das System 10 eine erste leistungsaufnehmende Einheit 12, eine zweite leistungsaufnehmende Einheit 14, Strommonitore (Imon) 16 und 18, Leistungsregler (LR) 20 und 22, Temperaturfühler (TF) 24 und 26 und einen Leistungsaufnahme-Managementblock 30 umfassen, welcher physisch und thermisch mit der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheit 12 und 14 (die auch als wärmeerzeugende Einheiten bezeichnet werden können) gekoppelt ist. In verschiedenen Ausführungsformen können die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 jede Art von leistungsaufnehmenden und leistungsableitenden (d. h. wärmeableitenden) Komponenten sein, wie Prozessoren, Controller und/oder andere Arten von Elektronikkomponenten, die z. B. in einem Computing-Gerät zum Einsatz kommen können. Bei bestimmten Ausführungsformen können mindestens die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 auf einem gemeinsamen Chassis, z. B. einem einzelnen integrierten Schaltungspaket, oder auf mehreren integrierten Schaltungspaketen, die auf einer oder auf mehreren gedruckten Leiterkarten montiert sind, vorgesehen sein. Bei der folgenden Beschreibung können die erste und die zweite leistungsaufnehmende Einheit 12 und 14 auch als „wärmeerzeugende” Einheiten bezeichnet werden.
Jede leistungsaufnehmende Einheit 12 und 14 kann eine entsprechende Leistungsregelung (LR) 20 und 22 enthalten, die den leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 die Selbstregelung ihrer Arbeitsleistung (d. h. ihrer Leistungs- und Wärmeableitung) ermöglicht. Die LR 20 und 22 können ihre dazugehörigen leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 so regeln, dass die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 innerhalb eines festgelegten Leistungsbereichs arbeiten. Zum Bereitstellen eines Leistungsbereichs kann eine untere (Minimum) und eine obere (Maximum) Leistungsgrenze definiert werden, innerhalb derer eine leistungsaufnehmende Einheit 12 oder 14 arbeiten darf. Um sicherzustellen, dass die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 innerhalb der jeweiligen Betriebsbereiche arbeiten, kann jeder LR 20 und 22 eine Leistungsklemme für die jeweils dazugehörige leistungsaufnehmende Einheit 12 oder 14 bereitstellen. Eine Leistungsklemme begrenzt oder klemmt die Leistungsaufnahme oder Verlustleistung (d. h. die Wärmeableitung) der entsprechenden leistungsaufnehmenden Einheit 12 oder 14 basierend z. B. auf einer festgelegten Zuweisung der Leistungsaufnahme unter den leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14. Die von der Leistungsklemme festgelegte Leistungsaufnahmeebene oder Wärmeableitungsebene liegt innerhalb des Leistungsbereichs (d. h. zwischen einer oberen und unteren Leistungsgrenze). Eine Leistungsklemme definiert also die maximale Leistungsaufnahme-/Wärmeableitungsebene, die für eine leistungsaufnehmende Einheit 12 oder 14 zu jedem beliebigen Zeitpunkt erlaubt ist.
Die obere Leistungsgrenze für eine leistungsaufnehmende Einheit, die nur die Selbstregelung verwendet, kann normalerweise wesentlich niedriger sein als die obere Leistungsgrenze für eine leistungsaufnehmende Einheit, die durch einen Leistungsaufnahme-Managementblock 30 unterstützt/geregelt wird. Wenn beispielsweise die erste leistungsableitende Einheit 12 eine Einheit mit selbstgeregelter oberer Grenze von 25 Watt ist und wenn die zweite leistungsableitende 14 Einheit eine Einheit mit selbstregelnder oberer Grenze von 12 Watt ist, wird einer Systemkühlfähigkeit von 37 Watt entsprochen. Bei diesem Beispiel kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 hauptsächlich die Gesamtzahl von 37 Watt überwachen. Verbraucht die zweite leistungsableitende Einheit 14 also nur 7 Watt, kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 die obere Grenze der ersten leistungsableitenden Einheit 12 auf 30 Watt erhöhen (weit über die „normale” obere Grenze von 25 Watt der ersten leistungsableitenden Einheit 12). Der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann also nicht nur die Leistungsklemmen innerhalb der „normalen” Grenzen regeln, sondern auch die Leistungsklemmen mit einem „erweiterten” Satz von Grenzen. Das gilt jedoch nur für die „Leistung”; die „Temperatur” kann nicht auf diese Weise geteilt/entspannt werden.
Für die Komponenten von Computing-Geräten gelten oft individuelle Leistungs- oder Wärmebudgets, die eingehalten werden müssen. Das gilt z. B. insbesondere für mobile Geräte, wie Laptop-Computer, die aufgrund der vorliegenden Einschränkungen anfälliger für Überhitzungen sind. Neben den individuellen Leistungs- und Wärmebudgets können auch Gesamtleistungsbudgets für mehrere Komponenten vorhanden sein. Wenn z. B. mehrere leistungsaufnehmende Einheiten auf einem gemeinsamen integrierten Schaltungspaket platziert sind, kann ein Gesamtleistungsbudget für alle leistungsaufnehmenden Einheiten auf dem integrierten Schaltungspaket gelten. Das Gesamtbudget für die leistungsaufnehmenden Einheiten kann jedoch überschritten werden, wenn die leistungsaufnehmenden Einheiten selbstregelnde Leistungsregelungen (z. B. LR 20 und 22) aufweisen. Wenn z. B. die erste leistungsaufnehmende Einheit 12 an ihrer oberen Leistungsgrenze arbeitet (d. h. die von der LR 20 bereitgestellte Leistungsklemme ist gleich der oberen Leistungsgrenze der ersten leistungsaufnehmenden Einheit 12) und die zweite leistungsaufnehmende Einheit 14 ebenfalls an ihrer oberen Leistungsgrenze arbeitet (d. h. die von LR 22 bereitgestellte Leistungsklemme ist gleich der oberen Leistungsgrenze der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit 14), dann kann die kombinierte bzw. zusammengefasste Leistungsaufnahme beider leistungsaufnehmender Einheiten 12 und 14 das Gesamtbudget überschreiten, das den beiden leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 zugewiesen wurde. Der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann in diesem Fall nicht nur die Leistungsklemmen innerhalb der „normalen” Grenzen regeln, sondern auch die Leistungsklemmen mit einem „erweiterten” Satz von Grenzen. Auch hier gilt dies nur für die „Leistungsgrenzen”, aber nicht für das Teilen oder Entspannen der Temperaturgrenzen.
Der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann in Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination davon verwirklicht und verwendet werden, um die Leistungsableitung von den leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 so zu regeln, dass das Gesamtleistungsbudget, welches hiernach als „Leistungsschwelle” oder „zusammengefasste Leistungsschwelle” bezeichnet wird, für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 nicht wesentlich verletzt wird. In bestimmten Ausführungsformen kann z. B. der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 die individuellen Leistungsaufnahmebedingungen der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 überwachen und basierend auf der individuellen Überwachung können eine oder beide LR 20 und 22 angewiesen oder nicht angewiesen werden, ihre jeweiligen Leistungsklemmen anzupassen, wenn z. B. die Gesamtleistungsaufnahme oder Verlustleistung der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 die Leistungsschwelle (d. h. das Gesamtleistungsbudget für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14) überschreitet. Eine erneute Anpassung der Leistungsklemmen kann durch eine Senkung oder Reduzierung einer oder beider Leistungsklemmen für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 erfolgen. Infolgedessen können eine oder beide leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 auf niedrigeren Verlustleistungspegeln und mit niedrigeren Wärmeableitungen arbeiten. Dieses Verfahren der Überwachung und erneuten Anpassung der Leistungsklemmen kann immer wieder wiederholt werden, bis beide leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 die richtigen Leistungsaufnahmebedingungen aufweisen, um die zusammengefasste Leistungsschwelle für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 zu erfüllen.
Es können eine oder mehrere Messungen überwacht werden, um die thermischen Bedingungen der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheit 12 und 14 zu bestimmen. In bestimmten Ausführungsformen können z. B. neben der Überwachung der Leistungsaufnahme/Verlustleistung der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14, die Temperaturen der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 kontinuierlich oder periodisch bestimmt werden, um die thermischen Bedingungen einer leistungsaufnehmenden Einheit 12 oder 14 festzustellen. Die Leistungsaufnahme/Verlustleistung (oder einfach die „Leistung”) einer leistungsaufnehmenden Einheit 12 oder 14, wie z. B. eines Prozessors, kann durch Bestimmen der Menge des durch die leistungsaufnehmende Einheit 12 oder 14 fließenden elektrischen Stroms überwacht werden. Da die Leistung lediglich eine Funktion von Strom und Spannung ist, und da die Spannung, die der leistungsaufnehmenden Einheit 12 oder 14 zugeführt wird, normalerweise bekannt ist, kann durch einfache Messung des an die leistungsaufnehmende Einheit 12 oder 14 fließenden elektrischen Stroms die Verlustleistung der leistungsaufnehmenden Einheit 12 oder 14 bestimmt werden. Alternativ kann die „Leistung” einer leistungsaufnehmenden Einheit durch die in der leistungsaufnehmenden Einheit enthaltenen Aktivitätsüberwachungsfähigkeiten bestimmt oder geschätzt werden.
Nachdem die Verlustleistung der ersten und der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit 12 und 14 bestimmt wurde, z. B. unter Verwendung der Strommonitore 16 und 18, können die zusammengefassten oder kombinierten Leistungsaufnahmen für die erste und die zweite leistungsaufnehmende Einheit 12 und 14 durch den Leistungsaufnahme-Managementblock 30 berechnet werden, indem einfach die einzelnen Leistungsaufnahmen der ersten und der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit 12 und 14 addiert werden. Die zusammengefasste Leistungsaufnahme kann dann mit einer Leistungsschwelle (d. h. mit dem Gesamtleistungsbudget für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14) verglichen werden, um zu bestimmen, ob eine oder beide Leistungsklemmen für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 angepasst werden müssen, um die Leistungsaufnahme/Verlustleistung einer oder beider leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 zu justieren. Wenn eine Leistungsschwelle überschritten wurde, können eine oder beide Leistungsschwellen für die leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 zumindest stufenweise durch den Leistungsaufnahme-Managementblock 30 gesenkt werden, indem eine oder beide LR 20 und 22 angewiesen werden, ihre Leistungsklemmen zu reduzieren. Die Entscheidung, welche Leistungsklemmen justiert werden müssen, wird im Weiteren genauer beschrieben. In dem Fall, dass die zusammengefasste Leistungsaufnahme der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 unter der Leistungsschwelle liegt, wird den leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 die Selbstregelung erlaubt, und in bestimmten Fällen kann auch der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 eingreifen, um die Leistungsklemmen für eine oder beide leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 anzuheben.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 neben der Überwachung der Leistungsaufnahmen/Verlustleistungen der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 auch die Temperaturen der ersten und der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit 12 und 14 unter Verwendung der Temperaturfühler 24 und 26 überwachen. Wenn der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 bestimmt, dass die Temperaturen einer oder beider leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 bestimmte Temperaturschwellen überschritten haben, kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 einen oder beide LR 20 und 22 anweisen, ihre Leistungsklemmen zu reduzieren, auch wenn die zusammengefassten Verlustleistungen der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 die Leistungsschwelle nicht überschritten haben. Dadurch wird sichergestellt, dass sich keine der leistungsaufnehmenden Einheiten 12 und 14 überhitzt.
2 zeigt eine bestimmte Implementierung des Systems 10 nach 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie bei dem System 10 nach 1 umfasst das System 60 einen Leistungsaufnahme-Managementblock 30, um die Verlustleistung mehrerer wärmeableitender Einheiten zu verwalten, in diesem Fall eine Zentraleinheit (Central Processing Unit, CPU) 42 und einen Grafik- und Memory-Controller-Hub (GMCH) 44, die auf einem integrierten Schaltungspaket 40 untergebracht sind. Die CPU 42 und der GMCH 44 können jeweils eine entsprechende Leistungsregelung (LR) 43 und 45 aufweisen, um der CPU 42 und dem GMCH 44 die Selbstregelung ihrer eigenen Betriebsleistung (sowie ihrer Leistungsaufnahme/Verlustleistung) zu ermöglichen. Insbesondere kann jede LR 43 und 45 eine Leistungsklemme bereitstellen, die innerhalb des Betriebsleistungsbereichs der jeweiligen Einheit (d. h. CPU 42 und GMCH 44) liegt, wobei die Leistungsklemme bei bestimmten Ausführungsformen anfangs durch statistische Bestimmungen eingestellt wird. In Bezug auf die LR 43 kann die LR 43 bei bestimmten Ausführungsformen in der CPU 42 festverdrahtet sein, während die LR 45 teilweise in den GMCH 44 und in einen Grafiktreiber (nicht abgebildet) eingebettet sein kann.
Der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann die Leistungsbedingungen der CPU 42 überwachen und auch, wenn auf Basis der Überwachung der Leistungs-/Wärmebedingungen der CPU 42 dazu aufgefordert, die Leistung (d. h. Leistungsaufnahme/Verlustleistung bzw. Wärmeableitung) der CPU 42 indirekt über einen Plattform-Controller-Hub (PCH) 50 regeln, welcher einen Memory-Map Input/Output (MMIO) Registersatz 52 und einen PCH-Treiber 54 enthält. Im Gegensatz dazu kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 aber auch die Leistungs-/Wärmebedingungen des GMCH 44 überwachen und dann, wenn auf Basis der Überwachung der Leistungs-Wärmebedingungen des GMCH 44 dazu aufgefordert, die Leistungsaufnahme des GMCH 44 direkt regeln. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 als Leistungs-/Wärmecontroller angesehen werden, der konfiguriert ist, um die fortgesetzte Selbstregelung der CPU 42 und des GMCH 44 zu erlauben, so lange die Selbstregelung kein Verlustleistungsereignis auf Paketebene oder ein Wärmemanagementereignis auf Paketebene auslöst.
Die CPU 42 und der GMCH 44 können beide einen Spannungsregler (VR) 46 und 48 enthalten, der Stromüberwachungsfähigkeiten aufweist. Der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann die Stromüberwachungsfunktionen der 46 und 48 nutzen, um die durch die CPU 42 und den GMCH 44 fließenden elektrischen Ströme zu bestimmen, um die Leistungsaufnahme/Verlustleistung der CPU 42 und des GMCH 44 zu berechnen. Alternativ oder zusätzlich zur VR-Überwachung können andere Verfahren für das Messen der Leistungsaufnahme oder das Schätzen der Leistungsaufnahme eingesetzt werden, die auf einer internen Überwachung der internen Aktivitäten der CPU 42 und des GMCH 44 basieren. In jedem Fall können die durch den Leistungsaufnahme-Managementblock 30 bestimmten Leistungsaufnahmen der CPU 42 und des GMCH 44 dann durch den Leistungsaufnahme-Managementblock 30 bestimmt werden, und die zusammengefasste Leistungsaufnahme („zusammengefasste Leistung”) kann dann mit einer zusammengefassten Leistungsschwelle (d. h. die maximal zulässige zusammengefasste Leistung) für die CPU 42 und den GMCH 44 verglichen werden. Wenn festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistung höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle, kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 eine oder beide LR 43 und 45 anweisen, ihre Leistungsklemmen zu justieren (z. B. stufenweise zu reduzieren), um die Gesamtverlustleistung der CPU 42 und des GMCH 44 zu reduzieren. Wird dagegen festgestellt, dass die zusammengefasste Leistung niedriger ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle, kann der CPU 42 und dem GMCH 44 die Selbstregelung erlaubt werden, und der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann sogar in bestimmten Fällen eine oder beide LR 43 und 45 anweisen, ihre Leistungsklemmen zu justieren, indem sie die Leistungsklemmen anheben.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann ein Benutzer eine Leistungspräferenz oder eine Anpassung für eine der leistungsaufnehmenden Einheiten (d. h. CPU 42 und GMCH 44) bereitstellen, durch die entschieden wird, welche der mit den leistungsaufnehmenden Einheiten verbundenen Leistungsklemmen angepasst werden sollen, wenn festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistung der CPU 42 und des GMCH 44 höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle. Im Fall von System 60 nach 2 hat der Benutzer beispielsweise die drei Optionen, nach der CPU 42 anzupassen, nach dem GMCH 44 anzupassen oder neutral zu bleiben. Angenommen der Benutzer wählt ein Anpassen nach der CPU 42. Wenn festgestellt wird, dass die kombinierte bzw. zusammengefasste Leistung der CPU 42 und des GMCH 44 höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle, kann die Leistungsklemme für den GMCH 44 nach unten angepasst werden, bevor die Leistungsklemme für die CPU 42 nach unten justiert wird, so lange die Leistungsklemme für den GMCH 44 nicht gleich oder niedriger als die Leistungsgrenze des GMCH 44 ist.
Wählt der Benutzer ein Anpassen nach dem GMCH 44, kann die Leistungsklemme für die CPU 42 zuerst nach unten justiert werden, bevor die Leistungsklemme für den GMCH 44 nach unten angepasst wird, wenn festgestellt wird, dass die kombinierte oder zusammengefasste Leistung der CPU 42 und des GMCH 44 höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle. Wählt der Benutzer eine neutrale Position und es wird festgestellt, dass die zusammengefasste Leistung der CPU 42 und des GMCH 44 höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle, können beide Leistungsklemmen für die CPU 42 und den GMCH 44 gleich, proportional oder auf andere Weise nach unten justiert werden.
Die Leistungspräferenz findet auch Anwendung in Situationen, in denen festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistung der CPU 42 und des GMCH 44 niedriger als die zusammengefasste Leistungsschwelle ist. Wenn der Benutzer z. B. in diesem Fall, in dem die zusammengefasste Leistung niedriger als die Leistungsschwelle ist, die Anpassung nach der CPU 42 wählt, kann die Leistungsklemme für die CPU 42 nach oben justiert werden, bevor die Leistungsklemme für den GMCH 44 nach oben justiert wird. Wählt der Benutzer die Anpassung nach dem GMCH 44 anstatt nach der CPU 42, kann die Leistungsklemme für den GMCH 44 nach oben justiert werden, bevor die Leistungsklemme für die CPU 42 nach oben justiert wird. Wählt der Benutzer eine neutrale Position, können die Leistungsklemmen für die CPU 42 und für den GMCH 44 gleich, proportional oder auf irgendeine andere Weise nach oben justiert werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 die Temperaturen der CPU 42 und des GMCH 44 überwachen, um die oben beschriebene Leistungsaufnahme-Überwachung der CPU 42 und des GMCH 44 zu ergänzen, um sicherzustellen, dass sich CPU 42, GMCH 44 und/oder das integrierte Schaltungspaket 40 nicht überhitzen. Auch wenn festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistung der CPU 42 und des GMCH 44 niedriger ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle, kann der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 trotzdem eine oder beide LR 43 und 45 anweisen, ihre jeweiligen Leistungsklemmen nach unten zu justieren, wenn festgestellt wird, dass die Temperatur der CPU 42 und/oder des GMCH 44 höher ist als die selektiven Temperaturschwellen.
Der Leistungsaufnahme-Managementblock 30 kann unter der Leitung oder zumindest teilweisen Leitung des Plattformwärmereglers 56 arbeiten. Der Plattformwärmeregler 56 kann die allgemeinen thermischen Bedingungen verschiedener Komponenten eines Computing-Gerätes, einschließlich CPU 42 und GMCH 44 und der nicht in 2 gezeigten Komponenten überwachen. Der Plattformwärmeregler 56 kann dem Benutzer auch die oben beschriebenen Präferenzen für die Anpassung nach dem Leistungsaufnahme-Managementblock 30 bereitstellen. Der Plattformwärmeregler 56 kann auch direkt oder indirekt die Bestimmung der zusammengefassten Leistungsschwelle, der Temperaturgrenzen und anderer Parameter, die Maßnahmen des Leistungsaufnahme-Managementblocks 30 steuern oder beeinflussen, regeln oder an deren Regelung beteiligt sein.
3 zeigt einen Prozess für die Steuerung einzelner Leistungsaufnahmen und Wärmeableitungen der zwei leistungsaufnehmenden Einheiten, wie eine CPU und ein GMCH, wenn die zusammengefasste Leistung von CPU und GMCH niedriger ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigt der Prozess 70, wie Leistungsklemmen für selbstregelnde leistungsaufnehmende Einheiten, wie die oben beschriebenen selbstregelnden CPU und GMCH, individuell nach oben justiert werden, wenn die zusammengefasste Leistung für die CPU und den GMCH niedriger ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle und die einzelnen Temperaturen für die CPU und den GMCH niedriger sind als ihre individuellen Temperaturgrenzen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Prozess 70 unter Verwendung des Systems 60 nach 2 ausgeführt werden, wobei der Prozess 70 kontinuierlich oder periodisch immer wieder ausgeführt werden kann, wenn die CPU und der GMCH in Betrieb sind. Zum Zweck der folgenden Beschreibung können CPU und GMCH jeweils innerhalb eines entsprechenden Leistungsbereichs arbeiten. Ein solcher Bereich kann durch eine obere Leistungsgrenze und eine untere Leistungsgrenze abgegrenzt sein. Die CPU und der GMCH können jeweils entsprechende Leistungsklemmen aufweisen, um die Leistungs- oder Wärmeableitungen der CPU und des GMCH zu begrenzen. Bei verschiedenen Ausführungsformen können diese Leistungsklemmen an beliebiger Stelle innerhalb der oberen und unteren Leistungsgrenzen der CPU und des GMCH eingestellt werden. Wie hiernach beschrieben wird, können unter bestimmten Bedingungen mindestens die oberen Leistungsgrenzen angehoben werden, um z. B. eine optimale Leistung zu erzielen.
Bei den Ausführungsformen kann der Prozess 70 beginnen, wenn festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistung der CPU und des GMCH niedriger ist als die Leistungsschwelle bei 72. Es kann festgestellt werden, ob eine Anpassung nach der CPU oder dem GMCH vorliegt oder ob keine Anpassung (d. h. neutral) bei 74 vorliegt. Wird festgestellt, dass eine Anpassung nach der CPU vorliegt, z. B. indem ein Benutzer die Anpassung nach der CPU wählt, dann kann festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für die CPU derzeit niedriger ist als die obere Leistungsgrenze für die CPU bei 80. Wenn wahr, kann die Leistungsklemme für die CPU bei 86 angehoben werden und der Prozess 70 beginnt bei Block 72 von vorne. Wird festgestellt, dass die Leistungsklemme für die CPU gleich der oberen Leistungsgrenze der CPU ist, kann bei 82 festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für den GMCH gleich der oberen Leistungsgrenze des GMCH ist. Wenn ja, kann der Prozess 70 bei Block 72 wieder neu beginnen. Wird dagegen festgestellt, dass die Leistungsklemme für den GMCH niedriger ist als die obere Leistungsgrenze des GMCH, kann die Leistungsklemme für den GMCH bei 84 angehoben werden und der Prozess 70 kann bei 72 neu beginnen.
Wird bei 74 festgestellt, dass, wie oben beschrieben, eine Anpassung nach dem GMCH anstatt nach der CPU gemacht wurde, kann festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für den GMCH niedriger ist als die obere Leistungsgrenze für den GMCH bei 76. Wird festgestellt, dass die Leistungsklemme für den GMCH niedriger ist als die obere Leistungsgrenze des GMCH, kann die GMCH-Leistungsklemme bei 90 angehoben werden. Wird jedoch festgestellt, dass die Leistungsklemme für den GMCH gleich der oberen Leistungsgrenze des GMCH ist, dann kann festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für die CPU gleich der oberen Leistungsgrenze der CPU bei 78 ist. Wenn ja, kehrt der Prozess 70 zurück zum Block 72. Wird jedoch festgestellt, dass die Leistungsklemme für die CPU niedriger ist als die obere Leistungsgrenze der CPU, dann wird die Leistungsklemme für die CPU bei 92 angehoben.
Wurde schließlich bei 74 festgestellt, dass keine Anpassung nach der CPU oder nach dem GMCH vorliegt, was bedeutet, dass die Anpassung neutral ist, dann werden die Leistungsklemmen für die CPU und den GMCH gleich, proportional oder auf eine andere Weise bei 88 angehoben. Dies setzt voraus, dass die Leistungsklemmen für die CPU und für den GMCH nicht bereits gleich der oberen Grenzen der CPU und des GMCH sind. Wenn eine oder beide Leistungsklemmen für die CPU und den GMCH bereits gleich den oberen Leistungsgrenzen ihrer jeweiligen Einheiten ist/sind, kann keine der Leistungsklemmen bei 88 angehoben, auch nicht wenn die von der CPU und dem GMCH ausgeführten Anwendungen mehr Leistung fordern.
4 zeigt einen Prozess für die Regelung der individuellen Leistungsaufnahmen/Wärmeableitungen der CPU und des GMCH nach 2, wenn die zusammengefasste Leistung der CPU und des GMCH höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle für die CPU und den GMCH, oder wenn die individuellen Temperaturen für die CPU und den GMCH höher sind als ihre individuellen Temperaturgrenzen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigt der Prozess 100, wie die Leistungsklemmen für die selbstregelnde CPU und den selbstregelnden GMCH, wie oben beschrieben, nach unten justiert werden können, wenn die zusammengefasste Leistung für die Einheiten höher ist als die zusammengefasste Leistungsschwelle (d. h. die maximal erlaubte kombinierte Leistung) für die Einheiten oder wenn die Temperaturen der CPU und/oder des GMCH höher sind als ihre individuellen Temperaturgrenzen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Prozess 100 unter Verwendung des Systems 60 nach 2 ausgeführt werden, wobei der Prozess 100 kontinuierlich oder periodisch wiederholt ausgeführt werden kann, wenn die CPU und der GMCH in Betrieb sind. Zum Zweck der folgenden Beschreibung können die CPU und der GMCH innerhalb eines entsprechenden Leistungsbereichs arbeiten, der durch eine obere Leistungsgrenze und eine untere Leistungsgrenze definiert ist.
Bei den Ausführungsformen kann der Prozess 100 beginnen, wenn festgestellt wird, dass die zusammengefasste Leistung der CPU und des GMCH höher ist als die Leistungsschwelle bei 102. Es kann festgestellt werden, ob eine Anpassung nach der CPU oder dem GMCH vorliegt oder ob keine Anpassung (d. h. neutral) nach der CPU oder dem GMCH bei 104 vorliegt. Wird festgestellt, dass eine Anpassung nach dem GMCH vorliegt, dann kann festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für die CPU derzeit gleich oder niedriger als die Leistungsgrenze der CPU bei 110 ist. Ist das nicht der Fall, kann die Leistungsklemme für die CPU bei 116 reduziert werden und der Prozess 100 kann erneut bei Block 102 beginnen. Wird jedoch festgestellt, dass die Leistungsklemme für die CPU bei 110 gleich der unteren Leistungsgrenze der CPU ist, dann kann bei 112 festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für den GMCH gleich der unteren Leistungsgrenze des GMCH ist. Wenn wahr, kann der Prozess 100 bei Block 102 wieder neu beginnen. Wird andererseits festgestellt, dass die Leistungsklemme für den GMCH höher ist als die untere Leistungsgrenze des GMCH bei 112, kann die Leistungsklemme für den GMCH bei 114 reduziert werden und der Prozess 100 kann bei 102 neu begonnen werden.
Wird bei 104 festgestellt, dass, wie oben beschrieben, eine Anpassung nach dem GMCH anstatt nach der CPU gemacht wurde, kann festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für den GMCH gleich der unteren Leistungsgrenze für den GMCH bei 106 ist. Wird festgestellt, dass die Leistungsklemme für den GMCH nicht gleich der unteren Leistungsgrenze des GMCH ist, kann die GMCH-Leistungsklemme bei 120 reduziert werden. Wird jedoch festgestellt, dass die Leistungsklemme für den GMCH gleich der unteren Leistungsgrenze des GMCH bei 106 ist, dann kann festgestellt werden, ob die Leistungsklemme für die CPU gleich der unteren Leistungsgrenze für die CPU bei 108 ist. Wenn wahr, kann der Prozess 100 bei Block 102 beginnend wiederholt werden. Wird jedoch festgestellt, dass die Leistungsklemme für die CPU höher ist als die untere Leistungsgrenze der CPU, dann wird die Leistungsklemme für die CPU bei 122 reduziert.
Wurde schließlich bei 104 festgestellt, dass keine Anpassung nach der CPU oder nach dem GMCH vorliegt, was bedeutet, dass die Anpassung neutral ist, dann werden die Leistungsklemmen für die CPU und den GMCH gleich, proportional oder auf eine andere Weise bei 118 reduziert. Dies setzt voraus, dass die Leistungsklemmen für die CPU und für den GMCH nicht bereits gleich der unteren Grenzen der CPU und des GMCH sind. Wenn eine oder beide Leistungsklemmen für die CPU und den GMCH bereits gleich den unteren Leistungsgrenzen ihrer jeweiligen Einheiten ist/sind, kann keine der Leistungsklemmen bei 118 reduziert werden.
Auch wenn die oben beschriebenen Prozesse 70 und 100 auf eine selbstregelnde CPU und einen selbstregelnden GMCH gerichtet sind, können die Prozesse 70 und 100 auf jede Art selbstregelnder leistungsaufnehmender/wärmeableitender Einheiten gerichtet sein. Weiter können die Prozesse 70 und 100 in verschiedenen Ausführungsformen extrapoliert und für drei oder mehrere selbstregelnde leistungsaufnehmende/wärmeableitende Einheiten verwendet werden.

Claims

Verfahren, das umfasst: Überwachen von Leistungsaufnahmebedingungen mehrerer leistungsaufnehmender Einheiten (12, 14), die für eine unabhängige Selbstregelung der Leistungsaufnahme konfiguriert sind; wobei die leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) entsprechende Leistungsklemmen aufweisen und die Leistungsklemmen Leistungsaufnahmepegel definieren, um zu verhindern, dass die leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) bei Leistungsaufnahmepegeln arbeiten, die höher sind als die durch die Leistungsklemmen vorgegebenen Leistungsaufnahmepegel, Feststellen (102), ob eine Zusammenfassung der Leistungsaufnahmen der mehreren leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) eine Schwelle überschreitet; und Beenden, zumindest zum Teil, der unabhängigen Selbstregelung der Leistungsaufnahme und Eingreifen in die Leistungsaufnahmeregelung einer oder mehrerer der leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14), wenn festgestellt wurde, dass die Zusammenfassung der Leistungsaufnahmen der leistungsaufnehmenden Einheiten die Schwelle überschreitet, wobei das Eingreifen das Reduzieren (116, 118, 120) einer oder mehrerer der Leistungsklemmen umfasst, wobei, wenn festgestellt wurde, dass die Zusammenfassung der Leistungsaufnahmen der leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) die Schwelle überschreitet, das Reduzieren auch das Feststellen (106) umfasst, ob eine erste Leistungsklemme einer ersten leistungsaufnehmenden Einheit gleich einer unteren Leistungsschwelle der ersten leistungsaufnehmenden Einheit ist, und wenn das der Fall ist, Reduzieren (120) einer zweiten Leistungsklemme einer zweiten leistungsaufnehmenden Einheit, wenn die zweite Leistungsklemme höher ist als eine untere Leistungsgrenze der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das genannte Überwachen ein Überwachen der Temperaturen der mehreren leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) umfasst und das Beenden nicht nur auf dem Feststellen, ob die Zusammenfassung der Leistungsaufnahmen eine zusammengefasste Leistungsschwelle überschreitet, sondern auch auf dem Überwachen der Temperaturen basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die mehreren leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) auf einem Paketsubstrat montiert sind und wobei das Überwachen ein Überwachen der elektrischen Ströme durch die leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) umfasst, um Leistungsaufnahmen der leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) zu bestimmen, um die Leistungsaufnahmebedingungen der leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) zu überwachen.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die erste leistungsaufnehmende Einheit eine Zentraleinheit (Central Processing Unit, CPU) (42) ist und die zweite leistungsaufnehmende Einheit ein Grafik- und Memory-Controller-Hub (GMCH) (44) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, welches vor dem genannten Eingreifen ein Betreiben der leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) bei durch die Leistungsklemmen vorgegebenen Leistungspegeln umfasst, welche mindestens zum Teil auf Anwendungen, welche von den mehreren leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) ausgeführt werden sollen, basieren.
Vorrichtung, die umfasst: eine erste und eine zweite leistungsaufnehmende Einheit (12, 14), die eine erste und eine zweite Leistungsklemme aufweisen, um die erste und die zweite leistungsaufnehmende Einheit (12, 14) bei einem ersten und einem zweiten Leistungsaufnahmepegel zu klemmen, um die erste und die zweite leistungsaufnehmende Einheit (12, 14) auf eine erste bzw. eine zweite Leistungsaufnahmegrenze zu begrenzen; und einen Leistungsaufnahme-Managementblock (30), der physisch und thermisch an die erste und zweite leistungsaufnehmende Einheit (12, 14) gekoppelt ist, um bedingt mindestens eine der genannten Klemmungen der Leistungsaufnahme der genannten ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) angesichts der kombinierten Leistungsaufnahme der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) zu modifizieren, wobei der Leistungsaufnahme-Managementblock (30) weiter eingerichtet ist, um die kombinierte Leistungsaufnahme der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheit (12, 14) mit einer Schwelle zu vergleichen, und wenn festgestellt wird, dass die kombinierte Leistungsaufnahme höher als die Schwelle ist, mindestens die erste oder die zweite Leistungsklemme zu reduzieren, wobei der Leistungsaufnahme-Managementblock (30) weiter dazu eingerichtet ist, wenn festgestellt wurde, dass die kombinierte Leistungsaufnahme höher ist als die Schwelle, festzustellen, ob die erste Leistungsklemme gleich einer unteren Leistungsgrenze der ersten leistungsaufnehmenden Einheit ist, und wenn dies festgestellt wird, die zweite Leistungsklemme der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit zu reduzieren, wenn die zweite Leistungsklemme höher ist als eine untere Leistungsgrenze der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Leistungsaufnahme-Managementblock (30) angepasst ist, um eine erste Leistungsaufnahme der ersten leistungsaufnehmenden Einheit und eine zweite Leistungsaufnahme der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit zu bestimmen und eine kombinierte Leistungsaufnahme der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) zu berechnen, um mindestens eine Klemmung der Leistungsaufnahme der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) bedingt zu modifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Leistungsaufnahme-Managementblock (30) weiter eingerichtet ist, um die erste und zweite Leistungsaufnahme zu bestimmen, indem durch die erste und zweite leistungsaufnehmende Einheit (12, 14) fliessende elektrische Ströme gemessen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Leistungsaufnahme-Managementblock (30) weiter eingerichtet ist, um eine erste und eine zweite Temperatur der ersten und der zweiten leistungsaufnehmenden Einheit (12, 14) zu bestimmen, um mindestens eine Klemmung der Leistungsaufnahme der ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) bedingt zu modifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die erste leistungsaufnehmende Einheit ein Prozessor und die zweite leistungsaufnehmende Einheit ein Controller ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die erste und zweite leistungsaufnehmende Einheit (12, 14) konfiguriert sind, um unabhängig ihre Wärmeerzeugung selbst zu regeln durch Bereitstellung der ersten und zweiten Leistungsklemmen, bevor der Leistungsaufnahme-Managementblock mindestens eine Leistungsklemme bedingt modifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die ersten und zweiten leistungsaufnehmenden Einheiten (12, 14) weiter konfiguriert sind, um bei oder unter der ersten und zweiten Leistungsklemme zu arbeiten, basierend auf ausgeführten Anwendungen.
System, das umfasst: einen ersten und einen zweiten Prozessor (42, 44), die in einem oder in mehreren integrierten Schaltungspaketen vorgesehen sind, wobei jeder Prozessor (42, 44) für die Selbstregelung seiner Leistungsaufnahme konfiguriert ist; wobei der erste und der zweite Prozessor eine erste und eine zweite Leistungsklemme aufweisen, um den ersten und zweiten Prozessor bei einem ersten und einem zweiten Leistungsaufnahmepegel zu klemmen, um den ersten und zweiten Prozessor auf eine erste bzw. eine zweite Leistungsaufnahmegrenze zu begrenzen; und einen Wärmecontroller, der an die Prozessoren (42, 44) gekoppelt ist, wobei der Wärmecontroller konfiguriert ist, die fortgesetzte Selbstregelung zu erlauben, so lange die Selbstregelung kein Wärmemanagement-Ereignis auf Paketebene auslöst, wobei der Wärmecontroller eingerichtet ist, um eine kombinierte Leistungsaufnahme des ersten und zweiten Prozessors mit einer Schwelle zu vergleichen, und wenn festgestellt wird, dass die kombinierte Leistungsaufnahme höher ist als die Schwelle, mindestens die erste oder zweite Leistungsklemme zu reduzieren, wobei der Wärmecontroller weiter dazu eingerichtet ist, wenn festgestellt wurde, dass die kombinierte Leistungsaufnahme höher ist als die Schwelle, festzustellen, ob die erste Leistungsklemme gleich einer unteren Leistungsgrenze des ersten Prozessors ist, und, wenn dies festgestellt wird, die zweite Leistungsklemme des zweiten Prozessors zu reduzieren, wenn die zweite Leistungsklemme höher ist als eine untere Leistungsgrenze des zweiten Prozessors.
System nach Anspruch 13, das weiter einen Plattformwärmeregler (56) umfasst, der an den Wärmecontroller gekoppelt ist, um für den Wärmecontroller eine Arbeitsleistungspräferenz für den ersten Prozessor (42), den zweiten Prozessor (44) oder keinem von beiden bereitzustellen.