JP2005527010A - 処理集積回路の電力消費量を削減するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の態様では、処理集積回路において電力を節約するための方法が提供される。この方法は、(1)命令、および命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算する401〜408ステップと、(2)こうした実行が所定の電力レベルを超えない場合には、命令を実行する409、410ステップとを含む。第2の態様では、複数の実行ユニットを使用する処理集積回路において、電力を節約するための方法が提供される。この方法は、(1)処理集積回路によって消費される総電力を、処理集積回路のパワー・バジェットと比較する301、302ステップと、(2)総電力がパワー・バジェットを超える場合は、実行が凍結されたところから、後で命令の実行を継続させるように、複数の実行ユニットのうちの1つによる命令の実行を凍結する304ステップとを含む。システムおよび装置として、他の多数の態様が提供される。
Description
Claims (30)
- 処理集積回路において電力を節約する方法であって、
命令、および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算するステップと、
こうした実行が所定の電力レベルを超えない場合は、前記命令を実行するステップとを含む方法。 - 電力消費量を計算することが、前記命令が以前に実行されたときに消費された電力量に基づいて電力消費量を計算することを含む、請求項1に記載の方法。
- 電力消費量を計算することが、
前記命令が以前に実行されたときに消費された電力量に基づいて予測電力を決定すること、
以前に実行された前記命令に対応するデータを決定すること、および
前記予測電力、および以前に実行された前記命令に対応する前記データに基づいて、前記命令を実行するための電力消費量を計算することを含む、請求項2に記載の方法。 - 電力消費量を計算することが、
遷移係数を生成するために、実行される前記命令に対応する前記データを、以前に実行された前記命令に対応する前記データと比較すること、および
前記予測電力を、前記遷移係数で調節することを含む、請求項3に記載の方法。 - 予測電力を調節することが、前記予測電力に、前記遷移係数を掛けることを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記計算された電力消費量および前記命令に対応するデータを格納することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 電力消費量を計算することが、前記命令の実行のシミュレーションから得られた電力量に基づいて電力消費量を計算することを含む、請求項1に記載の方法。
- 電力消費量を計算することが、
前記命令の実行のシミュレーションから得られた電力量に基づいて予測電力を決定すること、
前記シミュレーション時に使用されるデータを決定すること、および
前記予測電力およびシミュレーション時に使用される前記データに基づいて、前記命令を実行するための消費電力を計算することを含む、請求項7に記載の方法。 - 電力消費量を計算することが、
遷移係数を生成するために、実行される前記命令に対応する前記データを、シミュレーション時に使用される前記データと比較すること、および
前記予測電力を、前記遷移係数で調節することを含む、請求項8に記載の方法。 - こうした実行が所定の電力レベルを超えない場合に、前記命令を実行することが、
前記命令およびデータを実行する実行ユニットの使用可能電力を決定すること、
前記実行ユニットの前記使用可能電力を、前記命令およびデータを実行するための前記計算された電力消費量と比較すること、および
前記実行ユニットの前記使用可能電力が、前記命令およびデータを実行するための前記計算された電力消費量より大きい場合は、前記実行ユニットで前記命令およびデータを実行することを含む、請求項1に記載の方法。 - 実行ユニットの前記使用可能電力を決定することが、
前記実行ユニットのパワー・バジェットを決定すること、
前記実行ユニットによって部分的に実行された命令およびデータの実行を完了するのに必要な電力量を決定すること、および
前記部分的に実行された命令およびデータの実行を完了するのに必要な電力量を、前記実行ユニットの前記パワー・バジェットから減算することによって、前記実行ユニットの前記使用可能電力を計算することを含む、請求項10に記載の方法。 - 処理集積回路において電力を節約する方法であって、
命令、および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算するステップと、
実行ユニットのパワー・バジェットを決定するステップと、
前記実行ユニットによって部分的に実行された命令およびデータの実行を完了するのに必要な電力量を決定するステップと、
前記部分的に実行された命令およびデータの実行を完了するのに必要な電力量、ならびに前記実行ユニットの前記パワー・バジェットに基づいて、前記実行ユニットの使用可能電力を計算するステップと、
前記実行ユニットの前記使用可能電力を、前記命令およびデータを実行するための前記計算された電力消費量と比較するステップと、
前記実行ユニットの前記使用可能電力が、前記命令およびデータを実行するための前記計算された電力消費量より大きい場合には、前記実行ユニットで前記命令およびデータを実行するステップとを含む方法。 - 複数の実行ユニットを使用する処理集積回路において、電力を節約する方法であって、
前記処理集積回路によって消費される総電力を、前記処理集積回路のパワー・バジェットと比較するステップと、
前記総電力が前記パワー・バジェットを超える場合は、実行が凍結されたところから、後で命令の実行を継続させるように、前記複数の実行ユニットのうちの1つによる命令の実行を凍結するステップとを含む方法。 - 前記処理集積回路によって消費される総電力を、前記処理集積回路のパワー・バジェットと比較することが、
クロック・サイクル中に、前記処理集積回路によって消費される総電力を決定すること、および
前記処理集積回路のパワー・バジェットを決定することを含む、請求項13に記載の方法。 - 総電力を決定することが、
それぞれの実行ユニットから、クロック・サイクル中に、前記処理ユニットによって消費される電力に関する情報を受信すること、および
前記実行ユニットから受信した前記情報に基づいて前記総電力を決定することを含む、請求項14に記載の方法。 - 前記複数の実行ユニットのうちの1つによる命令の実行を凍結することが、前記実行ユニットの一回遷移論理の少なくとも1つの遅い選択入力を非アクティブに保つことを含む、請求項13に記載の方法。
- データ処理システムの実行ユニットであって、
命令および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算し、
こうした実行が所定の電力レベルを超えない場合には、前記実行ユニットに、前記命令を実行させるように、
適応されるローカル・パワー・コントローラを含む実行ユニット。 - 前記ローカル・パワー・コントローラが、
前記命令が前記実行ユニットによって以前に実行されたときに消費された電力量と、
前記命令が前記実行ユニットによって以前に実行されたときの前記命令のオペランドとに基づいて、
前記命令および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算するように適応された第1の計算論理を含む、請求項17に記載の実行ユニット。 - 前記ローカル・パワー・コントローラがさらに、
前記命令が前記実行ユニットによって以前に実行されたときに消費された電力量に関する第1の情報を格納するように適応された第1のレジスタと、
前記命令が前記実行ユニットによって以前に実行されたときの前記命令のオペランドに関する第2の情報を格納するように適応された第2のレジスタとを含み、
前記第1計算ロジックが、前記第1および第2レジスタの内容に基づいて、前記命令および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算するように適応される、請求項18に記載の実行ユニット。 - 前記ローカル・パワー・コントローラが、
前記命令の実行のシミュレーションから得られた電力量と、
シミュレーション時に使用されたオペランドと
に基づいて、前記命令と前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算するように適応された第1計算論理を含む、請求項17に記載の実行ユニット。 - 前記ローカル・パワー・コントローラがさらに、前記命令およびデータを実行するために使用可能な電力を計算するように適応された第2の計算論理を含む、請求項18に記載の実行ユニット。
- 前記ローカル・パワー・コントローラがさらに、
前記実行ユニットのパワー・バジェットを格納するように適応された第1のレジスタと、
以前の命令の実行を完了するのに必要な電力を格納するように適応された第2のレジスタとを含み、
前記第2の計算論理が、前記第1および第2レジスタの内容に基づいて、前記命令およびデータを実行するために使用可能な前記電力を計算するように適応される、請求項21に記載の実行ユニット。 - 前記ローカル・パワー・コントローラが、
前記命令および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を、前記命令およびデータを実行するために使用可能な電力と比較し、
前記命令および前記命令に対応するデータを実行するための前記電力消費量が、前記命令およびデータを実行するために使用可能な前記電力を超える場合には、前記命令およびデータの実行を凍結するように、
適応された比較回路を含む、請求項21に記載の実行ユニット。 - 少なくとも1つの遅い選択入力を含む一回遷移論理をさらに含み、前記ローカル・パワー・コントローラが、前記命令および前記命令に対応するデータを実行するための前記電力消費量が、前記命令およびデータを実行するために使用可能な前記電力を超える場合には、前記少なくとも1つの遅い選択入力を非アクティブに保つように適応される、請求項21載の実行ユニット。
- 複数の実行ユニットを使用する処理集積回路において電力を節約するためのグローバル・パワー・コントローラであって、
前記処理集積回路によって消費される総電力を、前記処理集積回路のパワー・バジェットと比較するように適応された比較回路と、
前記総電力が前記パワー・バジェットを超える場合は、実行が凍結されたところから、後で命令の実行を継続させるように、前記命令の実行を凍結する実行ユニットを選択するように適応された選択回路とを含む、グローバル・パワー・コントローラ。 - 前記複数の実行ユニットのそれぞれから、クロック・サイクル中に消費される実際の電力に関する情報を受信し、前記受信された情報に基づいて前記処理集積回路によって消費される前記総電力を計算するように適応された加算回路をさらに含む、請求項25に記載のグローバル・パワー・コントローラ。
- 前記パワー・バジェットに、前記パワー・バジェットが前記総電力を超過する分の何らかの電力量を加算するように適応された加算回路をさらに含む、請求項25に記載のグローバル・パワー・コントローラ。
- 前記選択回路が、前記総電力が前記パワー・バジェットより小さい場合は、実行を継続するために、以前に凍結された実行ユニットを選択するようにさらに適応される、請求項25に記載のグローバル・パワー・コントローラ。
- 前記処理集積回路によって消費される総電力を、処理集積回路のパワー・バジェットと比較するように適応された比較回路と、
前記総電力が前記パワー・バジェットを超える場合は、実行が凍結されたところから、後で命令の実行を継続させるように、前記命令の実行を凍結する実行ユニットを選択するように適応された選択回路とを含むグローバル・パワー・コントローラと、
複数の実行ユニットであって、それぞれが、
前記グローバル・パワー・コントローラと通信しており、また
命令および前記命令に対応するデータを実行するための電力消費量を計算し、
前記グローバル・パワー・コントローラに、電力消費量情報を伝達し
こうした実行が所定の電力レベルを超えない、また前記グローバル・パワー・コントローラによって前記実行ユニットによる前記実行が凍結されていない場合には、前記実行ユニットに前記命令を実行させるように、
適応されたローカル・パワー・コントローラを含む実行ユニットとを含む、データ処理システム。 - 前記グローバル・パワー・コントローラが、命令およびデータが割り当てられた第1実行ユニットによる実行が前記第1実行ユニットのローカル・パワー・コントローラによって凍結される場合には、前記命令およびデータの実行を別の実行ユニットに再び割り当てるように適応される、請求項29に記載のシステム。
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