JP2013518346A - 電力制御方法および電力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】命令を発行する間に消費された電力に関する電力情報を累積する電力累積手段120と、累積した電力情報を所定の閾値と比較する比較部250と、累積した電力情報が所定の閾値を超えると、システムの電力消費を減少させるために、さらなる命令の発行を阻止する制御部260とを備える。
【選択図】図1
Description
P=iLv+v2cf
ここで、Pは消費電力を表し、iLはリーク電流(漏れ電流)であり、vは電圧であり、cはキャパシタンス(静電容量)であり、fはスイッチング周波数である。
● 電力スロットリング最大値(MAXTHR):これは、許容される最大のスロットリング値を示す。この数値は、所定の数値の形式でコアまたは他のモジュールに供給されてもよく、あるいは、コアまたは他のモジュールによって決定されてもよい。
● 電力スロットリング最小値(MINTHR):これは、許容される最小のスロットリング値を示す。
● 現在の、コアによる電力消費についての推定値(POWER):この返却される電力値は、平均消費電力を示す。この平均消費電力は、指数関数的に重み付けされてもよい。
● 先の期間で使用されたスロットリング値(THROTT):スロットリングにより、CPUコアは一定時間中、強制的にアイドル状態になり、電力消費を減少させる。スロットリング値がゼロに設定されると、コアは大半の時間中アイドル状態になり、最低限の電力のみを消費する。前記スロットリング値は、コアが電力を減少させるためのアイドル状態に全くならないことを示す数値に設定されてもよい。前記スロットリング値を増加させると、強制的なアイドル時間が線形的に減少する。アイドル状態はサイクル期間の終わりの方で強制的に生じ、当該期間の始めの方では生じない。一般的に、ハードウェアは、性能を最大限に引き出すにあたって、一定の制約はあるものの、出来る限り大きいスロットル値を使用する。
● コアの電力リミッタ(電力制限)値(TARGET)が使用されてもよい。この数値は、コアの電力消費の概算的なリミッタを表す。このリミッタ電力(上限電力)は概算値であり、閉ループフィードバックシステムにおいて電力の概算に利用される。
250 比較部
260 制御部
Claims (62)
- コンピュータチップの電力を制御する方法であって、
命令を発行する間に消費された電力に関する電力情報を累積する過程と、
前記累積した電力情報を所定の閾値と比較する過程と、
前記累積した電力情報が前記所定の閾値よりも大きい場合、前記コンピュータチップの電力消費を減少させるように、さらなる命令の発行を阻止する過程とを備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
命令を発行する間に消費された電力に関する前記電力情報を、所定の時間中に累積する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
命令を発行する間に消費された電力に関する前記電力情報を、発行される各命令に伴う電力を推定して累積する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項3に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
前記発行される各命令に伴う電力を、既知の命令についての電力値についてのデータベースを用いて推定する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項3に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
前記発行される各命令に伴う電力を、前記各命令の処理の間に経過するクロックサイクル数をそれぞれ求めて推定する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
命令を発行する間に消費された電力に関する前記電力情報を、1つ以上の命令サイクル中に累積する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項6に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
1つ以上の命令サイクルが経過するまで、さらなる命令の発行を阻止する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項6に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
現在のスロットル期間が完了するまで、さらなる命令の発行を阻止する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項6に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
所定の数の命令サイクルが経過するまで、さらなる命令の発行を阻止する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
所定の時間が経過するまで、さらなる命令の発行を阻止する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
前記所定の閾値を、前記コンピュータチップの最大許容電力との相関関係において決定する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
前記所定の閾値を、1つ以上のチップヒューズとのとの相関関係において決定する過程を備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 請求項1に記載のコンピュータチップ電力制御方法において、さらに、
さらなる命令の発行が阻止された後に消費された電力を求める過程と、
当該消費された電力を、後続の命令サイクルの累積される電力に加算する過程とを備えた、コンピュータチップ電力制御方法。 - 命令を発行する間に消費された電力に関する電力情報を累積する電力累積手段と、
前記累積した電力情報を所定の閾値と比較する比較部と、
前記累積した電力情報が前記所定の閾値よりも大きい場合、電力消費を減少させるように、さらなる命令の発行を阻止する制御部とを備えた、プロセッサ。 - 請求項14に記載のプロセッサにおいて、前記電力累積手段が、命令を発行する間に消費された電力に関する前記電力情報を、所定の時間中に累積する、プロセッサ。
- 請求項14に記載のプロセッサにおいて、前記電力累積手段が、命令を発行する間に消費された電力に関する前記消費電力情報を、発行される各命令に伴う電力を推定して累積する、プロセッサ。
- 請求項16に記載のプロセッサにおいて、さらに、
前記発行される各命令に伴う電力を、既知の命令に伴う電力値についてのデータベースを用いて推定する電力推定手段を備えた、プロセッサ。 - 請求項14に記載のプロセッサにおいて、さらに、
前記発行される各命令に伴う電力を、前記各命令の処理の間に経過するクロックサイクル数をそれぞれ求めて推定する電力推定手段を備えた、プロセッサ。 - 請求項14に記載のプロセッサにおいて、前記電力累積手段が、命令を発行する間に消費された電力に関する前記電力情報を、1つ以上の命令サイクル中に累積する、プロセッサ。
- 請求項19に記載のプロセッサにおいて、前記制御部が、1つ以上の命令サイクルが経過するまで、さらなる命令の発行を阻止する、プロセッサ。
- 請求項19に記載のプロセッサにおいて、前記制御部が、現在のスロットル期間が完了するまで、さらなる命令の発行を阻止する、プロセッサ。
- 請求項19に記載のプロセッサにおいて、前記制御部が、所定の数の命令サイクルが経過するまで、さらなる命令の発行を阻止する、プロセッサ。
- 請求項14に記載のプロセッサにおいて、前記制御部が、所定の時間間隔が経過するまで、さらなる命令の発行を阻止する、プロセッサ。
- 請求項14に記載のプロセッサにおいて、前記比較部が、前記所定の閾値を、前記コンピュータチップの最大許容電力との相関関係において決定する、プロセッサ。
- 請求項14に記載のプロセッサにおいて、前記比較部が、前記所定の閾値を、1つ以上のチップヒューズとの相関関係において決定する、プロセッサ。
- 請求項14に記載のプロセッサにおいて、さらに、
さらなる命令の発行が阻止された後に消費された電力を推定するオーバーシュート電力推定手段を備え、当該消費された電力が、後続の命令サイクルの累積される電力に加算される、プロセッサ。 - プロセッサの電力を制御する方法であって、
1つ以上のイベントを処理する間に前記プロセッサによって消費された電力を推定する過程と、
電力消費を減少させるために、推定された電力との相関関係において、前記プロセッサのさらなる処理を阻止する過程とを備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項27に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
前記プロセッサによって消費された電力を、前記プロセッサに流れ込む電流との相関関係において推定する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項27に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
前記プロセッサによって消費された電力を、前記1つ以上のイベントにおける各イベントによって前記プロセッサで構成される切替キャパシタンスとの相関関係において推定する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項27に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
前記推定した電力を、所定時間および所定のイベントサイクル数のうちの少なくとも一方の間に累積する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項30に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
前記累積した電力が所定の閾値よりも大きい場合、前記プロセッサのさらなる処理を阻止する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項30に記載のプロセッサ電力制御方法において、前記1つ以上のイベントが、イベントサイクル中に前記プロセッサによって発行される命令、イベントサイクル中に有効にされる条件付クロック、およびイベントサイクル中にアクセスされるキャッシュのうちの少なくとも1つを備えた、プロセッサ電力制御方法。
- 請求項27に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
前記プロセッサのキューまたは発行のパイプラインにスロットル信号を発行して、さらなる処理を阻止する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項27に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
さらなる処理が阻止された後に消費された電力を推定する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - 請求項34に記載のプロセッサ電力制御方法において、さらに、
前記プロセッサにおけるイベントのさらなる処理を、当該イベントの前記推定された電力と、先のイベントにおいてさらなる処理が阻止された後に消費された電力との相関関係において阻止する過程を備えた、プロセッサ電力制御方法。 - プロセッサであって、
1つ以上のイベントを処理する間に当該プロセッサによって消費された電力を推定する電力推定手段と、
電力消費を減少させるために、推定された電力との相関関係において、当該プロセッサのさらなる処理を阻止する電力制御部とを備えた、プロセッサ。 - 請求項36に記載のプロセッサにおいて、前記電力推定手段が、当該プロセッサによって消費された前記電力を、当該プロセッサに流れ込む電流との相関関係において推定する、プロセッサ。
- 請求項36に記載のプロセッサにおいて、前記電力推定手段が、当該プロセッサによって消費された前記電力を、前記1つ以上のイベントにおける各イベントによって当該プロセッサで構成される切替キャパシタンスとの相関関係において推定する、プロセッサ。
- 請求項36に記載のプロセッサにおいて、さらに、
前記推定した電力を、所定の時間および所定のイベントサイクル数のうちの少なくとも一方の間に累積する電力累積手段を備えた、プロセッサ。 - 請求項39に記載のプロセッサにおいて、前記電力制御部が、前記累積した電力が所定の閾値よりも大きい場合、当該プロセッサのさらなる処理を阻止する、プロセッサ。
- 請求項39に記載のプロセッサにおいて、前記1つ以上のイベントが、イベントサイクル中に当該プロセッサによって発行される命令、イベントサイクル中に有効にされる条件付クロック、およびイベントサイクル中にアクセスされるキャッシュのうちの少なくとも1つを含む、プロセッサ。
- 請求項36に記載のプロセッサにおいて、前記電力制御部が、当該プロセッサのキューまたは発行のパイプラインにスロットル信号を発行して、さらなる処理を阻止する、プロセッサ。
- 請求項36に記載のプロセッサにおいて、さらに、
さらなる処理が阻止された後に消費された電力を推定するオーバーシュート電力推定手段を備えた、プロセッサ。 - 請求項43に記載のプロセッサにおいて、前記電力制御部が、当該プロセッサにおけるイベントのさらなる処理を、当該イベントの推定された電力と、先のイベントにおいてさらなる処理が阻止された後に消費された電力との相関関係において阻止する、プロセッサ。
- 電力消費を制御する方法であって、
1つ以上のタスクを実行する間に消費された電力であって、あるユニットで消費された電力に関する電力情報を累積する過程と、
前記累積した電力情報が所定の閾値よりも大きい場合、前記1つ以上のタスクのさらなる実行を阻止することによって、前記ユニットの電力消費を制御する過程とを備えた、電力消費制御方法。 - 請求項45に記載の電力消費制御方法において、さらに、
各タスクを実行する間に消費された電力を推定して、前記電力情報を累積する過程を備えた、電力消費制御方法。 - 請求項46に記載の電力消費制御方法において、さらに、
各タスクに伴う既知の電力値についてのデータベースに基づいて、前記消費された電力を推定する過程を備えた、電力消費制御方法。 - 請求項45に記載の電力消費制御方法において、さらに、
所定時間および所定のタスク数のうちの少なくとも一方の間、前記ユニットの前記電力情報を累積する過程を備えた、電力消費制御方法。 - 請求項45に記載の電力消費制御方法において、さらに、
前記ユニットの実行パイプラインにスロットル信号を発行して、前記1つ以上のタスクのさらなる実行を阻止する過程を備えた、電力消費制御方法。 - 請求項45に記載の電力消費制御方法において、さらに、
前記1つ以上のタスクのさらなる実行が阻止された後に消費された電力に関する情報を累積する過程を備えた、電力消費制御方法。 - 請求項50に記載の電力消費制御方法において、さらに、
前記累積した電力情報と、消費された電力の情報との合計が前記所定の閾値よりも大きい場合、前記1つ以上のタスクのさらなる実行を阻止する過程を備えた、電力消費制御方法。 - 電力消費を制御する装置であって、
1つ以上のタスクを実行する間に消費された電力であって、あるユニットで消費された電力に関する電力情報を累積する電力累積手段と、
前記累積した電力情報が所定の閾値よりも大きい場合、前記1つ以上のタスクのさらなる実行を阻止することによって、前記ユニットの電力消費を制御する電力制御手段とを備えた、電力消費制御装置。 - 請求項52に記載の電力消費制御装置において、前記電力累積手段が、各タスクを実行する間に消費された電力を推定して、前記電力情報を累積する、電力消費制御装置。
- 請求項53に記載の電力消費制御装置において、前記電力累積手段が、各タスクに伴う既知の電力値についてのデータベースに基づいて、前記消費された電力を推定する電力推定手段を有する、電力消費制御装置。
- 請求項52に記載の電力消費制御装置において、前記電力累積手段が、所定時間および所定のタスク数のうちの少なくとも一方の間、前記ユニットの前記電力情報を累積する、電力消費制御装置。
- 請求項52に記載の電力消費制御装置において、前記電力制御手段が、前記ユニットの実行パイプラインにスロットル信号を発行して、前記1つ以上のタスクのさらなる実行を阻止する、電力消費制御装置。
- 請求項52に記載の電力消費制御装置において、前記電力累積手段が、さらに、前記1つ以上のタスクのさらなる実行が阻止された後に消費された電力に関する電力情報を累積する、電力消費制御装置。
- 請求項52に記載の電力消費制御装置において、前記電力制御手段が、前記累積した電力情報と、消費された電力の情報との合計が前記所定の閾値よりも大きい場合、前記1つ以上のタスクのさらなる実行を阻止する、電力消費制御装置。
- コンピュータチップの温度を制御する方法であって、
前記チップの温度を監視する過程と、
前記チップの温度が所定の閾値よりも大きい場合、当該温度を減少させるために、前記チップにおけるイベントの処理を阻止する過程とを備えた、コンピュータチップ温度制御方法。 - 請求項59に記載のコンピュータチップ温度制御方法において、さらに、
前記チップの接合温度を監視して、当該チップの温度を監視する過程を備えた、コンピュータチップ温度制御方法。 - コンピュータチップの温度を制御する装置であって、
前記チップの温度を監視する温度監視モジュールと、
前記チップの温度が所定の閾値よりも大きい場合、当該温度を減少させるために、前記チップにおけるイベントの処理を阻止する性能抑制モジュールとを備えた、コンピュータチップ温度制御装置。 - 請求項61に記載のコンピュータチップ温度制御装置において、前記温度監視モジュールが、前記チップの接合温度を監視して、当該チップの温度を監視する、コンピュータチップ温度制御装置。
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