DE112017003032T5

DE112017003032T5 - Stromsteuerung für einen mehrkernprozessor

Info

Publication number: DE112017003032T5
Application number: DE112017003032.3T
Authority: DE
Inventors: Alexander Gendler; Efraim Rotem; Nir Rosenzweig; Krishnakanth V. Sistla; Ashish V. Choubal; Ankush Varma
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2019-03-28
Also published as: US20230359263A1; KR20190008531A; KR102536478B1; US10613611B2; WO2017218123A1; KR20220107315A; US20220197361A1; US20200333867A1; US20170364132A1; US11237615B2; TWI752955B; KR102579088B1; US11762449B2; TW201800936A

Abstract

Vorrichtungen, Verfahren und ein Speichermedium in Zusammenhang mit einer Stromsteuerung für einen Mehrkernprozessor werden hierin offenbart. In Ausführungsformen kann ein Mehrkernprozessor mehrere analoge Stromkomparatoren aufweisen, wobei jeder analoge Stromkomparator eine Stromnutzung durch einen entsprechenden der Kerne des Mehrkernprozessors messen soll. Der Mehrkernprozessor kann einen oder mehrere Prozessoren, Vorrichtungen und/oder Schaltungen aufweisen, um zu bewirken, dass sich die Kerne basierend auf Messungen der jeweiligen analogen Stromkomparatoren individuell drosseln. In einigen Ausführungsformen kann eine Speichervorrichtung des Mehrkernprozessors ausführbare Anweisungen speichern, die derart ausführbar sind, dass mehrere Mittel zum Leistungsmanagement bedient werden, um zu bestimmen, ob jeweils basierend auf mehreren Historien der Strommessungen der Kerne Drosselanforderungen gesendet werden sollen.

Description

Zugehörige Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung 15/182,990 mit der Bezeichnung „STROMSTEUERUNG FÜR EINEN MEHRKERNPROZESSOR“, eingereicht am 15. Juni 2016.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Prozessoreffizienz und insbesondere auf eine Stromregelung für einen Mehrkernprozessor.
Allgemeiner Stand der Technik
Der hierin beschriebene allgemeine Stand der Technik dient dazu, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sofern hierin nicht anders angegeben, sind die in diesem Abschnitt beschriebenen Materialien nicht Stand der Technik für die Ansprüche in dieser Anmeldung und werden durch die Aufnahme in diesen Abschnitt nicht als Stand der Technik anerkannt.
Ein Mehrkernprozessor ist eine einstückige Rechenkomponente mit zwei oder mehreren unabhängigen verarbeitenden Einheiten, Kerne genannt. Ein Spannungsregler, der sich außerhalb eines Mehrkernprozessors befindet, z. B. eine Hauptplatine oder ein anderer externer Spannungsregler, kann mit einer Stromquelle gekoppelt sein und kann einen Mehrkernprozessor mit Strom versorgen. Das externe System kann einen maximalen Strom (Icc Max) regeln, der dem Mehrkernprozessor derart zugeführt wird, dass physische Schäden an Komponenten des Systems verhindert werden, z. B. eine dem Mehrkernprozessor zugeordnete Gehäuseschnittstelle, die auf Flip-Chip-Montage (C4)-Kontaktierhügeln basiert.
So kann beispielsweise das externe System, z. B. der externe Spannungsregler, als Reaktion auf die Überwachung der Stromnutzung in einen „Überstrom“-Zustand übergehen, was bewirken kann, dass der externe Spannungsregler sich abschaltet. Um zu verhindern, dass das externe System in den Zustand „Überstrom“ übergeht, kann ein interner Controller des Mehrkernprozessors, z. B. eine Leistungssteuereinheit (PCU), derart ausgelegt sein, dass Frequenz- und Spannungseinstellungen für die Kerne auf Werte begrenzt werden, die derart gewählt sind, dass ein dem Überstromzustand entsprechender Schwellenwert auch bei der Ausführung eines schlimmstmöglichen Virus nicht überschritten wird.
Die PCU ist typischerweise dafür ausgelegt, Spannung und Frequenz stets auf diese Einstellungen zu beschränken, was bedeutet, dass im normalen Anwendungsbetrieb (d. h. nicht dem schlimmstmöglichen Virus) der Mehrkernprozessor möglicherweise nur einen Bruchteil des Schwellenwerts des externen Systems nutzen kann und dementsprechend im normalen Anwendungsbetrieb nur zu einem Bruchteil seiner Leistungsfähigkeit arbeiten kann.
Figurenliste
Ausführungsformen werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen leicht verständlich. Um diese Beschreibung zu erleichtern, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche strukturelle Elemente. Ausführungsformen werden in den Figuren der begleitenden Zeichnungen exemplarisch und nicht einschränkend dargestellt.

1 veranschaulicht ein Beispielsystem, das mit einer Technologie zur Stromregelung für einen Mehrkernprozessor ausgestattet ist.
2 veranschaulicht ein Beispiel für die Steuerschaltung aus 1 einschließlich Mitteln zum Leistungsmanagement (PMA), gemäß verschiedener Ausführungsformen.
3 ist ein Signalschaubild, um beispielhafte Operationen zu veranschaulichen, die gemäß verschiedener Ausführungsformen von den Mitteln zum Leistungsmanagement aus 2 durchgeführt werden können.
4 ist ein Signalschaubild, um beispielhafte Operationen zu veranschaulichen, die mit einem Hystereseprozess in Zusammenhang stehen, die gemäß verschiedener Ausführungsformen von den Mitteln zum Leistungsmanagement aus 2 durchgeführt werden können.
5 veranschaulicht Pseudocode, der gemäß verschiedener Ausführungsformen von den Mitteln zum Leistungsmanagement aus 2 ausgeführt werden kann.
6 veranschaulicht eine beispielhafte Rechenvorrichtung, die die hierin beschriebenen Vorrichtungen und/oder Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen anwenden kann.

Detaillierte Beschreibung
Vorrichtungen, Verfahren und Speichermedium in Zusammenhang mit einer Stromregelung für einen Mehrkernprozessor werden hierin offenbart. In Ausführungsformen kann ein Mehrkernprozessor mehrere analoge Stromkomparatoren aufweisen, wobei jeder analoge Stromkomparator eine Stromnutzung durch einen entsprechenden der Kerne des Mehrkernprozessors messen soll. Der Mehrkernprozessor kann einen oder mehrere Prozessoren, Vorrichtungen und/oder Schaltungen aufweisen, um zu bewirken, dass sich die Kerne basierend auf Messungen der jeweiligen analogen Stromkomparatoren individuell drosseln. In einigen Ausführungsformen kann eine Speichervorrichtung des Mehrkernprozessors ausführbare Anweisungen speichern, die derart ausführbar sind, dass mehrere Mittel zum Leistungsmanagement bedient werden, um zu bestimmen, ob jeweils basierend auf mehreren Historien der Strommessungen der Kerne Drosselanforderungen gesendet werden sollen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, die einen Bestandteil der Beschreibung bilden, wobei gleiche Bezugsziffern stets gleiche Teile bezeichnen, und in denen zur Veranschaulichung Ausführungsformen dargestellt sind, die ausgeführt werden können. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher ist die folgende detaillierte Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und der Schutzumfang der Ausführungsformen wird durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
Aspekte der Offenlegung sind in der beiliegenden Beschreibung offengelegt. Alternative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und ihrer Entsprechungen können konzipiert werden, ohne sich vom Geist oder Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu entfernen. Es ist zu beachten, dass gleiche, im Folgenden offenbarte Elemente durch gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen gekennzeichnet sind.
Verschiedene Operationen können als mehrere diskrete Handlungen oder als aufeinanderfolgende Operationen beschrieben werden, in einer Weise, die für das Verständnis des beanspruchten Gegenstands am hilfreichsten ist. Die Reihenfolge der Beschreibung sollte jedoch nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie impliziert, dass diese Vorgänge notwendigerweise von der Reihenfolge abhängig sind. Insbesondere können diese Vorgänge auch nicht in der Reihenfolge der Darstellung durchgeführt werden. Die beschriebenen Operationen können in einer anderen Reihenfolge als bei der beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden. In zusätzlichen Ausführungsformen können verschiedene zusätzliche Operationen durchgeführt und/oder beschriebene Operationen weggelassen werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A und/oder B“ (A), (B) oder (A und B). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
Die Beschreibung kann die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“ oder „in Ausführungsformen“ verwenden, die sich jeweils auf eine oder mehrere der gleichen Ausführungsform oder unterschiedlicher Ausführungsformen beziehen können. Darüber hinaus sind die Begriffe „umfassen“, „aufweisen“, „einschließen“ und dergleichen, wie sie in Bezug auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym.
So wie hier verwendet, kann sich der Begriff „Schaltung“ auf Folgendes beziehen, ein Teil des Folgenden zu sein oder Folgendes aufzuweisen: einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und/oder Arbeitsspeicher (gemeinsam, dediziert oder Gruppenarbeitsspeicher), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, ausführen.
1 zeigt ein beispielhaftes System 100, das mit einer Technologie zur Stromsteuerung für einen Mehrkernprozessor 110 ausgestattet ist, z. B. ein Mehrkernprozessorsystem-on-Chip (SoC). Der Mehrkernprozessor 110 kann einen Kernbereich mit Kernen 115 und einen Nicht-Kernbereich einschließlich mindestens Steuerschaltung 111 und Stromsensoren 112 aufweisen, z. B. analoge Stromkomparatoren oder andere schnelle Stromsensoren. Jeder der Stromsensoren 112 kann eine Stromnutzung durch einen entsprechenden der Kerne 115 messen. Die Steuerschaltung 111 kann bewirken, dass sich die Kerne 115 basierend auf Messungen der Stromsensoren 112 individuell drosseln, wodurch eine Stromnutzung durch die Kerne 115 lokal gesteuert wird.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung 111 für jeden der Kerne 115 eine Strommesshistorie erzeugen, die auf Messungen einer Stromnutzung durch einen jeweiligen der Stromsensoren 112 basiert. Die Steuerschaltung 111 kann, als Reaktion auf eine jüngste Messung einer Stromnutzung für einen der Kerne 115, die einen Drosselschwellenwert überschreitet, einen Abschnitt der Strommesshistorie für diesen Kern verwenden, um zu bestimmen, ob dieser Kern individuell gedrosselt werden soll oder nicht. Die Steuerschaltung 111 kann bewirken, dass sich dieser Kern drosselt, basierend auf einem Ergebnis einer Bestimmung, diesen Kern individuell zu drosseln.
In solchen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung 111 eine Stromnutzung des Mehrkernprozessors 110 über einen externen Spannungsregler-Überstromschwellenwert 105 einer externen Spannungsreglerschaltung 103, die den Mehrkernprozessor 110 versorgt, hinaus koordinieren. Eine Dauer der Stromnutzung über den Überstromschwellenwert 105 des externen Spannungsreglers hinaus kann kleiner sein als eine Ansprechzeit, die mit einem Stromsensor 104 und/oder der externen Spannungsreglerschaltung 103 in Zusammenhang steht (die je nach Charakteristiken der externen Spannungsreglerschaltung 103 ein bis zwei Mikrosekunden betragen kann).
Die Stromsensoren 112, die wiederum analoge Stromkomparatoren oder andere schnelle Stromsensoren sein können, können anders funktionieren als der Stromsensor 104. In einigen Ausführungsformen kann jeder Stromsensor 112 mit einem Drosselschwellenwert programmiert sein, und die von den Stromsensoren 112 ausgegebenen Messungen können Anzeichen dafür sein, ob ein gemessener Strom den Drosselschwellenwert überschreitet oder nicht. In einigen Ausführungsformen kann jeder der Stromsensoren 112 bei jeder Strommessung durch einen Stromsensor 104, die von der externen Spannungsreglerschaltung 103 verwendet wird, den Strom mehr als einmal messen.
2 veranschaulicht gemäß verschiedener Ausführungsformen ein Beispiel für die Steuerschaltung 111 aus 1 einschließlich Mitteln zum Leistungsmanagement 211. Der Nicht-Kernbereich kann ferner eine PCU (Leistungssteuereinheit) 297 beinhalten, um Betriebseigenschaften der mehreren Kerne, wie z. B. Spannung, Frequenz und dergleichen, oder Kombinationen dieser, individuell auszuwählen. Die PCU 297 kann ein Signal 221 senden, das einen Arbeitspunkt (WP) aufweist, der die Betriebseigenschaften einschließlich Spannung und Frequenz für jeden Kern an die PMAs 211 meldet. Werte der Betriebseigenschaften können durch Zuweisung eines Leistungsbudgets festgelegt werden, das z. B. mindestens teilweise auf dem Überstromschwellenwert 105 (1) des externen Spannungsreglers basiert.
In einigen Ausführungsformen kann das Signal 221 zusätzlich Stromparameter 220 für die Kerne aufweisen, die verwendet werden können, um die Drosselschwellenwerte der Stromsensoren 112 einzustellen. Werte der Stromparameter 220 können durch Zuweisung eines Leistungsbudgets festgelegt werden, das z. B. mindestens teilweise auf dem Überstromschwellenwert 105 des externen Spannungsreglers basiert (1). In einigen Ausführungsformen können die Stromsensoren 112 in der Spannungsreglerschaltung 298 angeordnet sein, wie beispielsweise einem voll integrierten Spannungsregler (FIVR) für jeden Kern, und die PMAs 211 können einen Befehl 224 an die Spannungsreglerschaltung 298 senden, wie z. B. an einen jeweiligen der FIVRs, um zu bewirken, dass die Stromsensoren 112 eingestellt werden und/oder um die Kerne 115 basierend auf den Betriebseigenschaften (z. B. Frequenz und Spannung) zu steuern.
Die PMAs 211 können anschließend ein oder mehrere Signale 223 von einem jeweiligen der FIVRs empfangen, dass anzeigt, wenn ein gemessener Strom einen entsprechenden der Drosselschwellenwerte kreuzt (z. B. können die Anzeigen gesendet werden, wenn ein gemessener Strom den Drosselschwellenwert überschreitet, und auch, wenn der gemessene Strom wieder innerhalb des Drosselschwellenwertes zurückkehrt).
Als Reaktion auf das Empfangen eines Signals 223, das anzeigt, dass ein gemessener Strom einen Drosselschwellenwert überschreitet, kann das empfangende PMA 211 bestimmen, ob der entsprechende Kern 115 gedrosselt wird. In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung auf einem Schiebefenster (Sliding Window) basieren. Die PMAs 211 können basierend auf der Bestimmung ein Signal 225, wie eine Drosselanforderung, an den entsprechenden Kern senden. In einigen Ausführungsformen können die PMAs 211 einen Grad der Drosselung (z. B. 10 % Drosselung der Betriebsfrequenz) und/oder einen Drosselzeitraum (z. B. 100 Mikrosekunden) bestimmen und Parameterinformationen 230, die den festgelegten Grad und/oder den festgelegte Zeitraum anzeigen, in die Drosselanforderung 225 einschließen, falls diese von Standardeinstellungen abweichen. Der Drosselzeitraum kann als Prozentsatz eines Basiswertes angegeben werden (z. B. 10 % eines Basiszeitraums von 1 Millisekunde, um 100 Mikrosekunden anzuzeigen).
Die PMAs 211 können bestimmen, ob zu einem späteren Zeitpunkt als Reaktion auf ein Empfangen eines neuen Signals (nicht dargestellt) von der Spannungsreglerschaltung 298 eine Drosselfreigabeanforderung (nicht dargestellt) gesendet werden soll. In einigen Beispielen kann eine Drosselfreigabeanforderung eine Drosselung vor Ablauf des festgelegten Drosselzeitraums freigeben. Die PMAs 211 können bestimmen, ob die Drosselfreigabeanforderungen als Reaktion auf das neue Signal der Spannungsreglerschaltung 298 gesendet werden sollen, und die Bestimmung kann auf einer Historie von Strommessungen für den jeweiligen Kern 115 basieren. Die PMAs 211 können ein Schiebefenster verwenden, um einen Abschnitt einer Historie von Strommessungen zu identifizieren, der für diese Bestimmung verwendet werden soll.
In einigen Ausführungsformen kann jeder der PMAs 211 zu bestimmten Zeiten, z. B. in einem Intervall, bestimmen, ob die Drosselung häufiger als ein Häufigkeitsschwellenwert auftritt, und kann basierend auf der Bestimmung an die PCU 297 ein Signal 222, wie beispielsweise eine Lizenzanforderung, senden. Wenn beispielsweise ein Kern mehr als 2,5% der Zeit gedrosselt wird (oder ein anderer vordefinierter Prozentsatz), können die PMAs 211 ein Signal generieren, das einen Hinweis einschließt, dass zu viel Drosselung durchgeführt wurde. Die PCU 297 kann den Hinweis verwenden, um zu bestimmen ob ein Update an die Betriebseigenschaften der Kerne 115, wie beispielsweise eine neue niedrigere Betriebsfrequenz angesichts zu starker Drosselung, gesendet werden soll oder nicht.
Der Hinweis kann auch nahelegen, dass ein Abschnitt einer Leistungszuweisung, die einem bestimmten Kern zugewiesen ist, einer anderen Komponente, wie beispielsweise einem anderen Kern, zugewiesen werden kann und/oder dass eine Frequenz für den Kern erhöht werden kann. In einigen Ausführungsformen können die Stromsensoren 112 einen zusätzlichen Stromsensor pro Kern aufweisen, um für statistische Informationen für derartige Hinweise zu bestimmen, ob ein Schwellenwert überschritten ist oder nicht. Die zusätzliche Gruppe der Stromsensoren 112 kann gleichzeitig mit einem individuellen Erfassen der anderen Sensoren 112 die Stromnutzung jedes Kerns einzeln erfassen. Die zusätzliche Gruppe der Stromsensoren 112 kann einen anderen Schwellenwert verwenden, z. B. einen niedrigeren Schwellenwert als der andere Sensor für den gleichen Kern. Dieser andere Schwellenwert kann hierin als „Pseudodrossel“-Schwellenwert oder alternativ als Hystereseschwellenwert bezeichnet werden. In einem Beispiel kann der Pseudodrossel-Schwellenwert 5 A und der Drosselschwellenwert 10 A betragen. Die PMAs können eine Zählung von Überschreitungen des „Pseudodrossel“-Schwellenwerts nachverfolgen, und wenn die Überschreitungen weniger als einen vorbestimmten Prozentsatz der Zeit betragen, das Signal 222 mit dem Hinweis, die Frequenz zu erhöhen oder die Zuweisung zu ändern, erzeugen.
Ein Ändern einer Zuweisung kann ein Senken des Drosselschwellenwerts für diesen Kern beinhalten, wenn ein Abschnitt des Leistungsbudgets, der diesem Kern zugewiesen ist, reduziert wird. In einigen Implementierungen kann der Drosselschwellenwert auf den Pseudodrossel-Schwellenwert abgesenkt werden. Außerdem kann ein Drosselschwellenwert für einen anderen Kern erhöht werden, wenn bei einer Neuzuweisung ein Abschnitt des dem anderen Kern zugewiesenen Leistungsbudgets erhöht wird.
3 ist ein Signalschaubild, dass beispielhafte Operationen veranschaulicht, die von den Mitteln zum Leistungsmanagement 211 aus 2 entsprechend den verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden. Die Spannungsreglerschaltung 298 kann als Reaktion auf einen Strom, der einen Drosselschwellenwert kreuzt, z. B. eine Ausgabe eines Stromkomparators, die anzeigt, dass ein Drosselschwellenwert überschritten wird oder dass der Strom wieder innerhalb des Drosselschwellenwertes zurückgekehrt ist, ein Binärsignal 301 an die PMAs 211 ausgeben.
Die PMAs 211 können bestimmen 302, ob ein Update der Drosselung erforderlich ist, z. B. ob eine Drosselanforderung oder eine Drosselfreigabeanforderung an einen entsprechenden der Kerne 112 gesendet werden soll. Ein Fall, bei dem eine Drosselanforderung 303 eine Rolle spielt, ist dargestellt. Der Kern drosselt 304 als Reaktion auf die Drosselanforderung 303.
Später, wenn der Strom innerhalb des Drosselschwellenwertes zurückkehrt, kann die Spannungsreglerschaltung 298 als Reaktion auf eine Ausgabe eines Stromkomparators, die anzeigt, dass der Strom wieder innerhalb des Drosselschwellenwertes zurückkehrt ist, ein Binärsignal 305 an die PMAs 211 ausgeben.
Die PMAs 211 können bestimmen 306, ob in einem Schiebefenster die Drosselung zu häufig auftritt. Wenn beispielsweise die Drosselung zu häufig ist, kann das PMA eine Benachrichtigung 307, wie beispielsweise eine Lizenzanforderung, an die PCU 297 mit einem Hinweis ausgeben, mit dessen Hilfe die PCU 297 bestimmen kann, ob die Frequenz zum Kern gesenkt und/oder eine Zuweisung eines Leistungsbudgets für einen oder mehrere der Stromsensoren 112 geändert werden soll (z. B. um den Drosselschwellenwert zu erhöhen).
Als Reaktion auf ein Ende eines Drosselzeitraums können die PMAs 211 eine Drosselfreigabeanforderung 308 an den entsprechenden Kern 112 senden. Dieser Kern kann die Drosselung freigeben 309.
4 ist ein Signalschaubild, um beispielhafte Operationen zu veranschaulichen, die mit einem Hystereseprozess in Zusammenhang stehen, die gemäß verschiedenen Ausfiihrungsformen von den Mitteln zum Leistungsmanagement aus 2 durchgeführt werden können. Die PCU 297 kann eine der PMAs 211 anweisen, einen Hystereseprozess neu zu starten 401, der mehr als einen Zähler (nicht dargestellt) der Steuerschaltung 111 verwenden kann. Das PMA kann einen ersten Zähler der Zähler zurücksetzen und starten 402 (der erste Zähler kann hierin als „Hysteresezähler“ bezeichnet werden). Unter Bezugnahme auf 5, wie in der dritten Zeile des Pseudocodes 499 dargestellt, kann der Hysteresezähler um einen vorbestimmten Wert inkrementiert werden, z. B. um Eins für jeden Zyklus, in dem der Kern aktiv ist, wenn der Hysteresezähler unter einem Sättigungsfenster liegt. In einigen Ausführungsformen kann der Hysteresezähler 18 Bit betragen. Die 9 höchsten Bits können eine Granularität von ungefähr 5 Mikrosekunden bis zu 2 Millisekunden ermöglichen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4, kann die Spannungsreglerschaltung 298 signalisieren 403, dass ein Pseudodrossel-Schwellenwert, der einem zusätzlichen analogen Stromkomparator zugeordnet ist, überschritten wird. Das PMA kann basierend auf dem Signal 403 einen zweiten anderen Zähler der Zähler (der zweite Zähler kann hierin als „Verletzungszähler“ oder „Strafzähler“ bezeichnet werden), aktualisieren 404, z. B. dekrementieren. Unter erneuter Bezugnahme auf 5, wie in der vierten Zeile des Pseudocodes 499 dargestellt, kann der Strafzähler aktualisiert, z. B. um einen Strafwert dekrementiert werden, wenn ein neuer Drosselzeitraum beginnt. Der Verletzungszähler kann 15 Bit betragen und eine granulare Strafe kann 320 nSec betragen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann das PMA basierend auf dem Pseudodrossel-Schwellenwert für einen Zeitraum der Drosseldauer zusätzliche Ereignisse ignorieren 405. Wenn der Verletzungszähler auf Null reduziert wird, kann das PMA den Hysteresezähler neu starten 409. Als Reaktion darauf, dass der Hysteresezähler Null erreicht (basierend auf dem Neustart), kann das PMA an die PCU 297 eine Lizenzanforderung mit einem Hinweis signalisieren 410, mit dessen Hilfe die PCU 297 bestimmen kann, ob die Frequenz zum Kern erhöht und/oder eine Zuweisung eines Leistungsbudgets geändert werden soll, um den Drosselschwellenwert oder den Pseudodrossel-Schwellenwert für den Stromsensor zu senken. Ein zusätzlicher Zähler der Zähler kann als „Telemetriezähler“ bezeichnet werden. Das PMA kann für jeden Zyklus, in dem die Drosselung angewendet wird, den Telemetriezähler um Eins erhöhen. Das PMA kann bei jeder Lizenzanforderung an die PCU 297 eine Zählung des Telemetriezählers melden. In einem Beispiel hat der Telemetriezähler größere Bits als der erste und zweite Zähler, z. B. 28 Bits.
In einigen Ausführungsformen kann die PCU basierend auf einem Leistungsbudget für den Mehrkernprozessor Frequenz und/oder Spannung für jeden der Kerne 115 bestimmen 411. Die PCU kann signalisieren 412 um basierend auf einer Aktualisierung von Frequenz und/oder Spannung für einen der Kerne 115 den Hystereseprozess neu zu starten (ähnlich zu Neustart 401).
6 veranschaulicht eine beispielhafte Rechenvorrichtung, die die hierin beschriebenen Vorrichtungen und/oder Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen anwenden kann.
Die beispielhafte Rechenvorrichtung 500 kann die hierin beschriebenen Vorrichtungen und/oder Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen verwenden. Wie dargestellt, kann Rechenvorrichtung 500 eine Reihe von Komponenten aufweisen, wie beispielsweise einen Prozessor oder mehrere Prozessoren 504 (einer ist dargestellt) und mindestens einen Kommunikationschip 506.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der eine Prozessor oder können die mehreren Prozessoren 504 jeweils einen oder mehrere Prozessorkerne aufweisen, sowie die Leistungssteuerungstechnologie, die zuvor in Bezug auf die 1-6 beschrieben wurde. In verschiedenen Ausführungsformen kann der mindestens eine Kommunikationschip 506 physisch und elektrisch an den einen Prozessor oder die mehreren Prozessoren 504 gekoppelt sein. In weiteren Implementierungen kann der Kommunikationschip 506 Teil des einen Prozessors oder der mehreren Prozessoren 504 sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 500 eine Leiterplatte (PCB) 502 aufweisen. Bei diesen Ausführungsformen können der eine Prozessor oder die mehreren Prozessoren 504 und der Kommunikationschip 506 darauf angeordnet sein. In alternativen Ausführungsformen können die verschiedenen Komponenten ohne den Einsatz von Leiterplatte 502 gekoppelt sein.
Die Rechenvorrichtung 500 kann je nach ihren Anwendungen andere Komponenten aufweisen, die physisch und elektrisch mit der Leiterplatte 502 gekoppelt sein können oder auch nicht. Diese anderen Komponenten umfassen unter anderem einen Arbeitsspeichercontroller (nicht dargestellt), flüchtigen Arbeitsspeicher (z. B. einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) 520), einen nichtflüchtigen Arbeitsspeicher wie Nur-Lese-Speicher (ROM) 524, einen Flash-Speicher 522, einen I/O-Controller (nicht dargestellt), einen digitalen Signalprozessor (nicht dargestellt), einen Krypto-Prozessor (nicht dargestellt), einen Grafikprozessor 530, eine Antenne oder mehrere Antennen 528, einen Bildschirm (nicht dargestellt), einen Touchscreen-Bildschirm 532, einen Touchscreen-Controller 546, eine Batterie 536, einen Audio-Codec (nicht dargestellt), einen Video-Codec (nicht dargestellt), ein GPS-Gerät (Global Positioning System) 540, einen Kompass 542, einen Beschleunigungssensor (nicht dargestellt), ein Gyroskop (nicht dargestellt), einen Lautsprecher 550, eine Kamera 552 und ein Massenspeichergerät (wie eine Festplatte, ein Halbleiterlaufwerk (SSD), eine Compact Disk (CD), eine Digital Versatile Disc (DVD)) (nicht dargestellt) und so weiter.
In einigen Ausführungsformen können der eine Prozessor oder die mehreren Prozessoren 504, der Flash-Speicher 522 und/oder die Speichervorrichtung (nicht dargestellt) eine zugeordnete Firmware (nicht dargestellt) aufweisen, die Programmieranweisungen speichert, welche derart ausgelegt sind, dass die Rechenvorrichtung 500 als Reaktion auf die Ausführung der Programmieranweisungen durch einen Prozessor oder mehrere Prozessoren 504 alle oder ausgewählte Aspekte der hierin beschriebenen Verfahren ausüben kann. So können die Programmieranweisungen beispielsweise die zuvor beschriebene Steuerschaltung und/oder das PMA unter Bezugnahme auf die jeweiligen 1-5 implementieren. In verschiedenen Ausführungsformen können diese Aspekte zusätzlich oder alternativ durch die Verwendung von Hardware implementiert werden, die von dem einem Prozessor oder den mehreren Prozessoren 504, dem Flash-Speicher 512 oder der Speichervorrichtung 511 getrennt ist.
Die Kommunikationschips 506 können eine drahtlose und/oder drahtgebundene Kommunikation für die Übertragung von Daten von und zur Rechenvorrichtung 500 ermöglichen. Der Begriff „drahtlos“ und seine Ableitungen können verwendet werden, um Schaltkreise, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Techniken, Kommunikationskanäle usw. zu beschreiben, die Daten durch die Verwendung von modulierter elektromagnetischer Strahlung über ein nicht-festes Medium übertragen können. Der Begriff bedeutet nicht, dass die zugehörigen Geräte keine Drähte enthalten, obwohl sie in einigen der Ausführungsformen unter Umständen keine Drähte enthalten. Der Kommunikationschip 506 kann einen von mehreren drahtlosen Standards oder Protokollen implementieren, unter anderem IEEE 702.20, Long Term Evolution (LTE), LTE Advanced (LTE-A), General Packet Radio Service (GPRS), Evolution Data Optimized (Ev-DO), Evolved High Speed Packet Access (HSPA+), Evolved High Speed Downlink Packet Access (HSDPA+), Evolved High Speed Uplink Packet Access (HSUPA+), Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), Bluetooth, deren Derivate, sowie andere drahtlose Protokolle, die als 3G, 5G, 5G und darüber hinaus bezeichnet werden. Die Rechenvorrichtung 500 kann mehrere Kommunikationschips 506 aufweisen. Zum Beispiel kann ein erster Kommunikationschip 506 für drahtlose Kommunikation mit geringerer Reichweite wie Wi-Fi und Bluetooth und ein zweiter Kommunikationschip 506 für drahtlose Kommunikation mit größerer Reichweite wie GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO und andere dediziert sein.
In verschiedenen Implementierungen kann die Rechenvorrichtung 500 ein Laptop, ein Netbook, ein Notebook, ein Ultrabook, ein Smartphone, ein Computertablett, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein ultra-mobiler PC, ein Mobiltelefon, ein Desktop-Computer, ein Server, ein Drucker, ein Scanner, ein Monitor, eine Set-Top-Box, eine Entertainment-Steuereinheit (z. B. eine Spielekonsole oder ein Entertainmentgerät im Automobilbereich), eine Digitalkamera, ein Gerät, ein tragbarer Musikplayer oder ein digitaler Videorekorder sein. In weiteren Implementierungen kann die Rechenvorrichtung 500 ein beliebiges anderes elektronisches Gerät sein, das Daten verarbeitet.
Jede Kombination aus einem computertauglichen oder computerlesbaren Medium oder mehreren computertauglichen oder computerlesbaren Medien kann verwendet werden. Das computertaugliche oder computerlesbare Medium kann beispielsweise unter anderem ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine Vorrichtung, ein Gerät oder ein Übertragungsmedium sein. Detailliertere Beispiele (eine nicht erschöpfende Auflistung) des computerlesbaren Mediums würden umfassen: eine elektrische Verbindung, die eine oder mehrere Kabel aufweist, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine Lichtwellenleiter, ein tragbarer optischer Datenspeicher mit Nur-Lese-Zugriff (CD-ROM), eine optischer Datenspeicher, ein Übertragungsmedium wie solche, die das Internet oder ein Intranet unterstützen, oder eine Magnetspeichervorrichtung. Beachten Sie, dass das computertaugliche Medium oder computerlesbare Medium sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein kann, auf dem das Programm gedruckt wird, da das Programm falls erforderlich elektronisch erfasst, wie z. B. durch optisches Scannen des Papiers oder eines anderen Mediums, dann kompiliert, interpretiert oder anderweitig in geeigneter Weise verarbeitet und dann in einem Computerspeicher gespeichert werden kann. Im Rahmen dieses Dokuments kann es sich bei einem computertauglichen oder computerlesbaren Medium um jedes Medium handeln, welches das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem System, der Vorrichtung oder des Geräts zur Anweisungsausführung enthalten, speichern, kommunizieren, verbreiten oder transportieren kann. Das computertaugliche Medium kann ein Ausbreitungsdatensignal umfassen, dem der computertaugliche Programmcode entweder im Basisband oder als Teil des Trägersignals innewohnt. Der computertaugliche Programmcode kann mit jedem geeigneten Medium, unter anderem drahtlos, drahtgebunden, Lichtwellenleiter, HF usw., übertragen werden.
Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen der vorliegenden Offenbarung kann in jeder Kombination einer oder mehrerer Programmiersprachen, darunter objektorientierter Programmiersprachen wie Java, Smalltalk, C++ oder ähnlichen und herkömmlicher prozeduraler Programmiersprachen wie die Programmiersprache „C“ oder ähnlicher Programmiersprachen, geschrieben sein. Der Programmcode kann vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Software-Paket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem fernen (remote) Computer oder vollständig auf einem fernen Computer oder Server ausgeführt werden. In letzterem Fall kann der ferne Computer mit dem Computer des Benutzers über jede Art von Netzwerk, darunter ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Fernnetzwerk (WAN) verbunden sein, oder es kann eine Verbindung zu einem externen Computer (zum Beispiels mittels eines Internetdienstanbieters über das Internet) hergestellt werden.
Beispiele
Beispiel 1 ist eine Vorrichtung zur Stromregelung eines Mehrkernprozessors. Die Vorrichtung umfasst mehrere Kerne; und mehrere analoge Stromkomparatoren, wobei jeder analoge Stromkomparator die Stromnutzung eines entsprechenden der Kerne misst; und eine Steuerschaltung, die mit mehreren analogen Komparatoren gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung bewirkt, dass die Kerne sich basierend auf Messungen der entsprechenden analogen Stromkomparatoren individuell drosseln.
Beispiel 2 umfasst den Gegenstand von Beispiel 1, und die Steuerschaltung dient dazu, Anweisungen speichern, die ausführbar sind, um mehrere Mittel zum Leistungsmanagement zu betreiben, um Drosselanforderungen an die jeweiligen Kerne zu senden.
Beispiel 3 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-2, und die mehreren Mittel zum Leistungsmanagement sollen Signale von Spannungsreglerschaltungen empfangen, die mit mehreren Kernen gekoppelt sind, und wobei die Signale auf Ausgaben der analogen Stromkomparatoren basieren.
Beispiel 4 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-3, und die Mittel zum Leistungsmanagement sollen basierend auf den Messungen der mehreren analogen Stromkomparatoren jeweils Drosselfreigabeanforderungen an die Kerne senden.
Beispiel 5 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-4, und die Mittel zum Leistungsmanagement sollen jeweils basierend auf mehreren Historien der Strommessungen der Kerne bestimmen, ob Drosselfreigabeanforderungen gesendet werden sollen.
Beispiel 6 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-5, und die Mittel zum Leistungsmanagement sollen Schiebefenster verwenden, um die mehreren Historien der Strommessungen der Kerne zu identifizieren.
Beispiel 7 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-6, und der Mehrkernprozessor umfasst ferner eine Steuerschaltung, die eine Leistungssteuereinheit (PCU) zum individuellen Einstellen der Spannungen der mehreren Kernen aufweist.
Beispiel 8 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-7 und eine Spannungsreglerschaltung, die mit den mehreren Kernen gekoppelt ist, wobei die Spannungsreglerschaltung als Reaktion auf einen Befehl der PCU die individuell eingestellten Spannungen an die mehreren Kerne liefert.
Beispiel 9 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-8, und die Spannungen der mehreren Kerne werden basierend auf einem Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers eingestellt.
Beispiel 10 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-9, und die Steuerschaltung dient dazu, die Stromnutzung des Mehrkernprozessors über den Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers hinaus für einen Zeitraum zu koordinieren, der kürzer ist als eine Ansprechzeit, die einem externen Stromsensor einer externen Spannungsreglerschaltung zugeordnet ist.
Beispiel 11 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-10, und die Steuerschaltung dient zum Speichern von Anweisungen, die ausführbar sind, um die mehreren Mittel zum Leistungsmanagement zu bedienen, um die Drosselanforderungen an die jeweiligen Kerne zu senden.
Beispiel 12 ist ein computerlesbares Medium, auf dem Anweisungen eines Mittels zum Leistungsmanagement pro Kern für einen Mehrkernprozessor gespeichert sind, die als Reaktion auf die Ausführung durch eine Verarbeitungsvorrichtung die Verarbeitungsvorrichtung veranlassen, Operationen durchzuführen, um: basierend auf Messungen der Stromnutzung eines jeweiligen Kerns eine Strommesshistorie für jeden Kern des Mehrkernprozessors zu generieren; als Reaktion auf einen Empfang einer Benachrichtigung, dass eine jüngste Strommessung für einen der Kerne einen Schwellenwert überschreitet, einen Abschnitt der Strommesshistorie für den einen Kern zu verwenden, um zu bestimmen, ob der eine Kern einzeln gedrosselt werden soll oder nicht; und basierend auf einem Ergebnis einer Bestimmung, dass der eine Kern individuell zu drosseln ist zu bewirken, dass sich der eine Kern drosselt.
Beispiel 13 umfasst den Gegenstand von Beispiel 12, und die Historien der Strommessungen basieren jeweils auf mehreren Zählern für die Kerne.
Beispiel 14 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 12-13, und die Operationen dienen ferner dazu: jeweils mindestens einen eines Inkrementierens einer Zählung oder Dekrementierens der Zählung für jeden Kern bei jedem Zyklus, in dem der jeweilige Kern aktiv ist, auszuführen; und den anderen eines Inkrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung oder Dekrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung für jeden Kern für jede Anwendung eines Drosselzeitraums auf die Kerne auszuführen.
Beispiel 15 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 12-14, und die Operationen dienen ferner dazu: jeweils mindestens einen eines Inkrementierens einer Zählung oder Dekrementierens der Zählung um eine erste Anzahl von Bits für jeden Kern in jeder aktiven Periode, wenn der jeweilige Kern aktiv ist, auszuführen; und den anderen eines Inkrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung oder Dekrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung um eine zweite Anzahl von Bits, die sich von der ersten Anzahl von Bits für jeden Kern unterscheidet, für jede Anwendung eines Drosselzeitraums auf die Kerne auszuführen.
Beispiel 16 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 12-15, und die Operationen dienen ferner dazu, als Reaktion auf die Bestimmung, den Kern individuell zu drosseln, einen Bericht an eine Leistungssteuereinheit (PCU) des Mehrkernprozessors zu übermitteln, wobei der Bericht zum Ändern eines Abschnitts einer Zuweisung eines Leistungsbudgets an den Kern oder zum Ändern einer Frequenz des Kerns oder eines anderen Kerns verwendbar ist.
Beispiel 17 ist ein Verfahren zum Steuern von Strom (Icc) für einen Mehrkernprozessor, wobei das Verfahren umfasst: individuelles Erfassen einer Stromnutzung durch jeden Kern von mehreren Kernen des Mehrkernprozessors unter jeweiliger Verwendung einer ersten Vielzahl von Stromsensoren; und als Reaktion auf das Erfassen einer Stromnutzung eines Kerns, die größer als ein Schwellenwert ist, ein Bestimmen, ob der Kern gedrosselt werden soll.
Beispiel 18 umfasst den Gegenstand von Beispiel 17 und ein individuelles Erfassen der Stromnutzung durch jeden Kern der mehreren Kerne des Mehrkernprozessors unter Verwendung eines entsprechenden aus einer zweiten Vielzahl von Stromsensoren gleichzeitig mit einem individuellen Erfassen unter Verwendung der ersten Vielzahl von Stromsensoren.
Beispiel 19 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 17-18, und das Bestimmen, ob gedrosselt werden soll, basiert auf einem Ergebnis des individuellen Erfassens unter Verwendung der ersten Vielzahl von Stromsensoren und des individuellen Erfassens unter Verwendung der zweiten Vielzahl von Stromsensoren.
Beispiel 20 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 17-19, und den Mehrkernprozessor, der einem Gesamtstrom verbraucht, der größer ist als ein Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers für einen Zeitraum als Reaktion auf eine Bestimmung, den einen Kern nicht zu drosseln.
Beispiel 21 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 17-20 und eine Ansprechzeit der Stromsensoren ist geringer als eine Ansprechzeit eines Stromsensors einer externen Spannungsreglerschaltung.
Beispiel 22 ist eine Vorrichtung zum Steuern von Strom (Icc) für einen Mehrkernprozessor, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel zum Erzeugen einer Strommesshistorie für jeden Kern der Mehrkernprozessoren, basierend auf jeweiligen Strommessungen für die Kerne; Mittel zum Verwenden eines Abschnitts der Strommesshistorie für einen der Kerne, um zu bestimmen, ob der Kern als Reaktion auf den Empfang einer Benachrichtigung, dass eine jüngste Strommessung für den Kern einen Schwellenwert überschreitet, sich individuell drosseln soll oder nicht; und Mittel zum Drosseln des Kerns als Reaktion auf eine Nutzung des Abschnitts der Strommesshistorie.
Beispiel 23 umfasst den Gegenstand von Beispiel 22, und die Strommesshistorie für jeden Kern basiert auf einem entsprechenden Zähler aus mehreren Zählern entsprechend der Kerne.
Beispiel 24 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 22-23 und Mittel zum Durchführen von mindestens einem eines Inkrementierens einer Zählung oder Dekrementierens der Zählung für jeden Kern in jedem Zyklus, wenn der jeweilige Kern aktiv ist; und Mittel zum Durchführen des anderen eines Inkrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung oder Dekrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung für jeden Kern in Verbindung mit einer jeweiligen Anwendung von Drosselungen auf die Kerne.
Beispiel 25 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 22-24 und jeweils Mittel zum Durchführen von mindestens einem Inkrementieren einer Zählung oder Dekrementieren der Zählung um eine erste Anzahl von Bits für jeden aktiven Zeitraum, wenn der jeweilige Kern aktiv ist; und Mittel zum Durchführen des anderen des Inkrementierens der Zählung oder einer anderen Zählung oder Dekrementierens der Zählung oder einer anderen Zählung um eine zweite Anzahl von Bits, die sich von der ersten Anzahl von Bits für jeden Kern in Verbindung mit einem Drosselzeitraum der Kerne unterscheidet.
Beispiel 26 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 22-25 und Mittel zum Übertragen eines Berichts an eine Leistungssteuereinheit (PCU) des Mehrkernprozessors als Reaktion auf die Bestimmung, den Kern individuell zu drosseln, wobei der Bericht zum Ändern eines Abschnitts einer Zuweisung eines Leistungsbudgets an den Kern oder zum Ändern einer Frequenz des Kerns oder eines anderen Kerns verwendbar ist.
Beispiel 27 ist eine Vorrichtung zum Steuern von Strom (Icc) für einen Mehrkernprozessor, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel zum jeweils individuellen Erfassen einer Stromnutzung durch jeden Kern von mehreren Kernen des Mehrkernprozessors unter Verwendung einer ersten Vielzahl von Stromsensoren; und Mittel zum Bestimmen, ob als Reaktion auf ein Erfassen einer Stromnutzung eines Kerns, die größer als ein Schwellenwert ist, der eine Kerne gedrosselt werden soll.
Beispiel 28 umfasst den Gegenstand von Beispiel 27 und Mittel zum individuellen Erfassen der Stromnutzung durch jeden Kern der mehreren Kerne des Mehrkernprozessors unter Verwendung eines entsprechenden aus einer zweiten Vielzahl von Stromsensoren gleichzeitig mit einem individuellen Erfassen unter Verwendung der ersten Vielzahl von Stromsensoren.
Beispiel 29 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 27-28, und der Mehrkernprozessor soll einen Gesamtstrom verbrauchen, der größer ist als ein Überstromschwellenwert eines externen Spannungsreglers für einen Zeitraum in Abhängigkeit von einer Bestimmung, den einen Kern nicht zu drosseln.
Beispiel 30 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 27-29 und eine Ansprechzeit der Stromsensoren ist kürzer als eine Ansprechzeit eines Stromsensors einer externen Spannungsreglerschaltung.
Beispiel 31 ist ein System, das umfasst: einen Spannungsregler, um basierend auf einem Überstromschwellenwert des Spannungsreglers in einen Überstromzustand einzutreten; und einen Mehrkernprozessor um Leistung vom Spannungsregler zu beziehen. Der Mehrkernprozessor umfasst: mehrere Kerne; mehrere analoge Stromkomparatoren, wobei jeder analoge Stromkomparator dazu dient, eine Stromnutzung durch einen entsprechenden der Kerne zu messen; und eine Steuerschaltung, die mit den mehreren analogen Komparatoren gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung bewirken soll, dass sich die Kerne basierend auf Messungen der entsprechenden analogen Stromkomparatoren individuell drosseln.
Beispiel 32 umfasst den Gegenstand von Beispiel 31, und die Steuerschaltung dient dazu, eine Stromnutzung des Mehrkernprozessors über den Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers hinaus für einen Zeitraum zu koordinieren, der kürzer ist als eine Ansprechzeit, die dem Spannungsregler zugeordnet ist.
Beispiel 33 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 31-32, und der Mehrkernprozessor umfasst ferner eine Spannungsreglerschaltung, die mit den mehreren Kernen gekoppelt ist, wobei die Spannungsreglerschaltung dazu dient, die individuell eingestellten Spannungen an die mehreren Kerne zu liefern.
Beispiel 34 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 31-33 und eine Energiequelle, um die Leistung für den Spannungsregler bereitzustellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 15182990 [0001]

Claims

Beansprucht wird:
Vorrichtung, umfassend: einen Mehrkernprozessor, der Folgendes aufweist: mehrere Kerne; mehrere analoge Stromkomparatoren, wobei jeder analoge Stromkomparator eine Stromnutzung durch einen entsprechenden der Kerne misst; und eine Steuerschaltung, die mit den mehreren analogen Komparatoren gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung bewirkt, dass die Kerne sich basierend auf Messungen der entsprechenden analogen Stromkomparatoren individuell drosseln.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung dazu dient, mehrere Mittel zum Leistungsmanagement zu bedienen, um Drosselanforderungen an die jeweiligen Kerne zu senden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Mitteln zum Leistungsmanagement Signale von Spannungsreglerschaltungen empfangen sollen, welche mit den mehreren Kernen gekoppelt sind, und wobei die Signale auf Ausgaben der analogen Stromkomparatoren basieren.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mittel zum Leistungsmanagement basierend auf den Messungen von den mehreren analogen Stromkomparatoren Drosselfreigabeanforderungen an die Kerne senden sollen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Mittel zum Leistungsmanagement bestimmen sollen, ob basierend auf mehreren Historien der Strommessungen der Kerne jeweils Drosselfreigabeanforderungen gesendet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Mittel zum Leistungsmanagement Schiebefenster verwenden sollen, um die mehreren Historien der Strommessungen der Kerne zu identifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung eine Leistungssteuereinheit (PCU) zum individuellen Einstellen von Spannungen der mehreren Kerne aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner eine Spannungsreglerschaltung umfassend, die mit den mehreren Kernen gekoppelt ist, wobei die Spannungsreglerschaltung als Reaktion auf einen Befehl der PCU die individuell eingestellten Spannungen an die mehreren Kerne liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Spannungen der mehreren Kerne basierend auf einem Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers eingestellt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuerschaltung die Stromnutzung des Mehrkernprozessors über den Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers hinaus für einen Zeitraum koordinieren soll, der kürzer ist als eine Ansprechzeit, die einem externen Stromsensor der externen Spannungsreglerschaltung zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltung Anweisungen speichern soll, die ausführbar sind, um die mehreren Mittel zum Leistungsmanagement zu betreiben, um jeweils die Drosselanforderungen an die Kerne zu senden.
Verfahren zum Steuern von Strom (Icc) für einen Mehrkernprozessor, wobei das Verfahren umfasst: individuelles Erfassen einer Stromnutzung durch jeden Kern von mehreren Kernen des Mehrkernprozessors unter jeweiliger Verwendung einer ersten Vielzahl von Stromsensoren; und als Reaktion auf das Erfassen, dass bei einem der Kerne eine Stromnutzung größer als ein Schwellenwert ist, das Bestimmen, ob der eine Kern gedrosselt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 12, außerdem umfassend: individuelles Erfassen einer Stromnutzung durch jeden Kern der mehreren Kerne des Mehrkernprozessors unter Verwendung eines entsprechenden aus einer zweiten Vielzahl von Stromsensoren gleichzeitig mit einem individuellen Erfassen unter Verwendung der ersten Vielzahl von Stromsensoren.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bestimmen, ob gedrosselt werden soll, auf einem Ergebnis des individuellen Erfassens unter Verwendung der ersten Vielzahl von Stromsensoren und des individuellen Erfassens unter Verwendung der zweiten Vielzahl von Stromsensoren basiert.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner den Mehrkernprozessor umfassend, der einem Gesamtstrom verbraucht, der größer ist als ein Überstromschwellenwert des externen Spannungsreglers für einen Zeitraum in Abhängigkeit von einer Bestimmung, den einen Kern nicht zu drosseln.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine Ansprechzeit der Stromsensoren kürzer als eine Ansprechzeit eines Stromsensors einer externen Spannungsreglerschaltung ist.
Computerlesbares Medium, Anweisungen umfassend, die eine Rechenvorrichtung veranlassen, als Reaktion auf eine Ausführung der Anweisungen durch einen Prozessor der Rechenvorrichtung eines der Verfahren nach Anspruch 12-16 auszuführen.
Vorrichtung zum Steuern von Strom (Icc) für einen Mehrkernprozessor, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel zum individuellen Erfassen einer Stromnutzung durch jeden Kern von mehreren Kernen des Mehrkernprozessors unter jeweiliger Verwendung einer ersten Vielzahl von Stromsensoren; und Mittel zum Bestimmen, ob als Reaktion auf das Erfassen einer Stromnutzung eines Kerns, die größer als ein Schwellenwert ist, der eine Kern gedrosselt werden soll.
Vorrichtung nach Anspruch 18, ferner umfassend: Mittel zum individuellen Erfassen einer Stromnutzung durch jeden Kern der mehreren Kerne des Mehrkernprozessors unter Verwendung eines entsprechenden aus einer zweiten Vielzahl von Stromsensoren gleichzeitig mit einem individuellen Erfassen unter Verwendung der ersten Vielzahl von Stromsensoren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18-19, wobei eine Ansprechzeit der Stromsensoren kürzer als eine Ansprechzeit eines Stromsensors einer externen Spannungsreglerschaltung ist.
Vorrichtung zum Steuern von Strom (Icc) für einen Mehrkernprozessor, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel zum Erzeugen einer Strommesshistorie für jeden Kern der Mehrkernprozessoren basierend auf jeweiligen Strommessungen für die Kerne; Mittel zum Verwenden eines Abschnitts der Strommesshistorie für einen der Kerne, um zu bestimmen, ob der Kern als Reaktion auf den Empfang einer Benachrichtigung, dass eine jüngste Strommessung für den Kern einen Schwellenwert überschreitet, individuell gedrosselt werden soll oder nicht; und Mittel zum Drosseln des Kerns als Reaktion auf die Nutzung des Abschnitts der Strommesshistorie.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Strommesshistorie für jeden Kern auf einem entsprechenden Zähler aus mehreren Zählern entsprechend den Kernen basiert.
Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner umfassend: Mittel zum Durchführen von mindestens einem Inkrementieren einer Zählung oder Dekrementieren der Zählung für jeden Kern in jedem Zyklus, wenn der jeweilige Kern aktiv ist; und Mittel zum Durchführen des anderen eines Inkrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung oder Dekrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung für jeden Kern in Verbindung mit der jeweiligen Anwendung von Drosselungen auf die Kerne.
Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner umfassend: Mittel zum Durchführen von wenigstens einem eines Inkrementierens einer Zählung oder Dekrementierens der Zählung um eine erste Anzahl von Bits für jeden aktiven Zeitraum, wenn der jeweilige Kern aktiv ist; und Mittel zum Durchführen des anderen eines Inkrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung oder Dekrementierens der gleichen oder einer anderen Zählung um eine zweite Anzahl von Bits, die sich von der ersten Anzahl von Bits für jeden Kern unterscheidet, jeweils in Verbindung mit einem Drosselzeitraum für die Kerne.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21-24, ferner umfassend Mittel zum Übertragen eines Berichts an eine Leistungssteuereinheit (PCU) des Mehrkernprozessors als Reaktion auf die Bestimmung, den Kern individuell zu drosseln, wobei der Bericht zum Ändern eines Abschnitts einer Zuweisung eines Leistungsbudgets an den Kern oder zum Ändern einer Frequenz des Kerns oder eines anderen Kerns verwendbar ist.