JP2018536214A - 省電力指向cpu電力グリッド設計 - Google Patents

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Abstract

電力グリッドを供給するための方法及び装置が提供される。装置は、少なくとも1つのSoCメモリと、少なくとも1つのキャッシュメモリとを備える複数のメモリユニットを含む。装置は、第1の電力領域に関連付けられた少なくとも1つのSoCメモリに結合された第1のサブシステムを含む。装置は、第2の電力領域に関連付けられた少なくとも1つのキャッシュメモリに結合された第2のサブシステムを更に含む。第2のサブシステムは、CPUサブシステムであり得る。第1の電力領域が共有電源から電力をソースするため、第1の電力領域は、メモリ回路の動作が必要とするより高い電圧レベルで動作し得る。少なくとも1つのキャッシュメモリを第1の電力領域から第2の電力領域に移動することで、第1の電力領域内の構成要素に対するLDO効率損失が低減され得る。【選択図】 図1

Description

関連出願への相互参照
[0001]本願は、2015年9月28日に出願された、「POWER-AWARE CPU POWER GRID DESIGN」と題するインド特許出願第5180/CHE/2015号及び2016年6月3日に出願された「POWER-AWARE CPU POWER GRID DESIGN」と題する米国特許出願第15/173,004号の利益を主張し、それらは、全体が参照によって本明細書に明確に組み込まれる。
[0002]本開示は一般に、集積回路の設計に関し、より具体的には、中央処理ユニット(CPU)サブシステムのための電力グリッド設計に関する。
[0003]集積回路のような半導体装置は、半導体物質上に形成され、回路配線で相互接続される電子構成要素で構成される。これらの回路配線のネットワークは、構成要素のグループを接続し得、これらの構成要素に、特定の電圧レベルで電力を供給する。電力グリッド(配電ネットワーク)は一般に、各構成要素に電力供給源を接続する回路配線のネットワークを指す。電力グリッド設計は、そのようなネットワークの分析及び設計を含む。
[0004]集積回路(IC)は、構成要素の1つよりも多くのグループを有し得、ここでは、構成要素の各グループは、異なる電圧レベルで動作するように設計される。例えば、構成要素の第1のグループは、第1の電圧レベルで動作するように設計され得、構成要素の第2のグループは、第2の異なる電圧レベルで動作するように設計され得る。1つよりも多くの電圧レベルで動作する構成要素の複数のグループを伴って設計される集積回路は、複数の電力領域を有すると考えられており、ここで、各電力領域は、特定の電圧レベルに関連付けられる。動作中、特定の電力領域は、その電力領域内の構成要素のグループを接続する回路配線のネットワークへの電力を制御することで選択的にパワーアップ又はパワーダウンされ得る。
[0005]メモリ回路及び論理回路は異なる電圧要件を有するため、メモリ回路及び論理回路は、通常、異なる電力領域に存在する。CPUキャッシュメモリは、メモリ回路の1つのタイプである。故に、CPUキャッシュメモリは、他のタイプのメモリ回路とともにメモリ電力領域に存在する。メモリ電力領域は一般に、CPUキャッシュメモリより高い電圧要件を有し得るいくつかの他の構成要素によって共有される電力供給元からその電力をソース(source:電力供給)する。それらの他の構成要素をサポートするために、共有される電力供給元は、CPUキャッシュメモリが必要とするより高い電圧レベルを保つ必要がある。これは、CPUキャッシュメモリに対して重大な電力非効率性をもたらす。
[0006]本開示のある態様では、電力グリッドを供給するための方法及び装置が提供される。装置は、少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリと、少なくとも1つのキャッシュメモリとを備える複数のメモリユニットを含む。装置は、少なくとも1つのSoCメモリに結合された第1のサブシステムを含む。少なくとも1つのSoCメモリは、第1の電力領域に関連付けられ得る。装置は、少なくとも1つのキャッシュメモリに結合された第2のサブシステムを含む。少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2の電力領域に関連付けられ得る。
[0007]本開示の別の態様では、装置は、少なくとも1つのSoCメモリに第1の電力領域を設け得る。少なくとも1つのSoCメモリは、第1のサブシステムに結合され得る。装置は更に、少なくとも1つのキャッシュメモリに第2の電力領域を設け得る。少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2のサブシステムに結合され得る。
[0008]図1は、集積回路のための電力グリッド設計の例を例示する図である。 [0009]図2は、集積回路の電力グリッドの例を例示する図である。 [0010]図3は、集積回路のための電力グリッド設計の例を例示する図である。 [0011]図4は、電力グリッドを供給する方法のフローチャートである。 [0012]図5は、図4の方法を実施するように構成された集積回路を例示する図である。
発明の詳細な説明
[0013]添付の図面に関連して以下に示される詳細な説明は、様々な構成の説明を意図するものであり、本明細書で説明される概念が実践され得る唯一の構成を表すよう意図されるものではない。詳細な説明は、様々な概念の徹底した理解を提供することを目的として、特定の詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの特定の詳細なしに実践され得ることは当業者には明らかであろう。いくつかの事例では、そのような概念を曖昧にしないために、周知の構造及び構成要素はブロック図形式で示される。
[0014]電力グリッド設計のいくつかの態様が、これより、様々な装置及び方法を参照して提示されるであろう。これらの装置及び方法は、以下の詳細な説明で説明され、様々なブロック、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズム、等(総称して「要素」と呼ばれる)によって添付の図面で例示される。それらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせを使用して実施され得る。そのような要素がハードウェアとして実施されるかソフトウェアとして実施されるかは、特定の用途とシステム全体に課される設計制約とに依存する。
[0015]例として、1つの要素若しくは1つの要素の任意の部分又は複数の要素の任意の組み合わせが、1つ又は複数のプロセッサを含む「処理システム」を用いて実施され得る。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、ステートマシン、ゲート論理、ディスクリートハードウェア回路、及び本開示全体を通して説明される様々な機能性を実行するように構成された他の適切なハードウェアが含まれる。処理システムにおける1つ又は複数のプロセッサはソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語で呼ばれても、それ以外の名称で呼ばれても、命令、命令のセット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェア構成要素、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数、等を意味すると広く解釈されるものとする。
[0016]従って、1つ又は複数の例示的な実施形態では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせにより実施され得る。ソフトウェアにより実施される場合、これらの機能は、コンピュータ読取可能な媒体上に1つ又は複数の命令又はコードとして符号化又は記憶され得る。コンピュータ読取可能な媒体はコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスされることができる任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、このようなコンピュータ読取可能な媒体は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取専用メモリ(ROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM(登録商標))、コンパクトディスクROM(CD−ROM)又は他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶デバイス、上述したタイプのコンピュータ読取可能な媒体の組み合わせ、又はコンピュータによってアクセスされることができるデータ構造又は命令の形式でコンピュータ実行可能コードを記憶するために使用されることができる任意の他の媒体を備えることができる。
[0017]サブシステムは、より大きなシステムの一部であるユニット又はデバイスである。本開示におけるサブシステムは、1つ又は複数のハードウェア構成要素を指す。CPUは、命令によって指定される基本算術、論理、制御、及び入力/出力(I/O)動作を実行することでコンピュータプログラムの命令を実行するコンピュータ内の電子回路である。最も新しいCPUは、単一のICチップ上に含まれる。CPUを含むICはまた、メモリ、周辺インターフェース、及びコンピュータの他の構成要素も含み得、そのような集積デバイスは、マイクロコントローラ又はシステムオンチップ(SoC)と様々に呼ばれる。いくつかのコンピュータは、マルチコアプロセッサを用い、これは、「コア」と呼ばれる2つ以上のCPUを含む単一チップである。
[0018]CPUサブシステムは、CPU機能性を実行する電子構成要素のグループである。CPUサブシステムは、複数のコア及びキャッシュメモリ回路を含み得る。図1は、集積回路150のための電力グリッド設計の例を例示する図100である。一構成では、IC150は、SoCであり得る。IC150は、CPUサブシステム102を含む。CPUサブシステム102に加えて、IC150は、GPUサブシステム、I/Oサブシステム、等の追加のサブシステム(図示されない)を含み得る。
[0019]示されるように、CPUサブシステム102は、2つ以上のクアドコアクラスタ(quad-core cluster)110,130と、キャッシュコヒーレント相互接続(Cache Coherent Interconnect:CCI)104とを含む。クアドコアクラスタ110は、4つのコア論理回路112,114,116,118と、レベル2(L2)キャッシュメモリ120とを含む。クアドコアクラスタ130は、4つのコア論理回路132,134,136,138と、L2キャッシュメモリ140とを含む。コア論理回路112,114,116,118,132,134,136,及び138の各々は、それぞれ、レベル1(L1)キャッシュメモリ122,124,126,128,142,144,146,及び148に結合される。
[0020]CPUキャッシュメモリは、CPUコア上の又はそれの近くにある小型メモリである。CPUキャッシュメモリは、はるかに大きいメインメモリより速く動作することができる。複数のレベルのキャッシュメモリが存在し得る。L1キャッシュメモリは、最速のキャッシュメモリであり、コア論理回路に密結合される。L2キャッシュメモリは、次の最速のキャッシュメモリであり、その下位レベルのL1キャッシュメモリに対するチェックが失敗したときにのみチェックされる。例えば、L2キャッシュ120は、L1キャッシュメモリ122,124,126,又は128に対するチェックが失敗したときにのみチェックされる。同様に、L2キャッシュ140は、L1キャッシュメモリ142,144,146,又は148に対するチェックが失敗したときにのみチェックされる。
[0021]コア論理回路112,114,116,118,132,134,136,及び138の各々は、そのそれぞれのコアのための動作を実行し、データアクセスのためにそのそれぞれのL1及びL2キャッシュをチェックする。例えば、コア論理回路112は、特定のデータについて、最初にL1キャッシュ122をチェックし得る。L1キャッシュ122に対するチェックが失敗すると、コア論理回路112は、その特定のデータについて、L2キャッシュ120をチェックし得る。
[0022]1つのデータは、異なるキャッシュメモリ中に複数の複製を有し得る。CCI104は、コンフリクトを管理し、クアドコアクラスタ110のキャッシュメモリとクアドコアクラスタ130のキャッシュメモリとの間の一貫性を保つ。CCI104は、クアドコアクラスタ110のキャッシュメモリに記憶されたデータと、クアドコアクラスタ130のキャッシュメモリに記憶されたデータとを同期し得る。
[0023]一構成では、CPUサブシステム102は、構成要素を3つの電力領域に配置し得る、すなわち、チップ論理回路領域(例えば、図2を参照して以下で説明されるチップ論理回路領域208)、メモリ領域(例えば、図2を参照して以下で説明されるメモリ領域212)、及びコア論理回路領域(例えば、図2を参照して以下で説明されるコア論理回路領域210)。これらの3つの電力領域は、異なる背景パターンで図1に例示される。例えば、コア論理回路(112,114,116,118,132,134,136,及び138)、L1キャッシュメモリ(122,124,126,128,142,144,146,及び148)、及びCCI104は、コア論理回路領域に分類される。L2キャッシュメモリ120及び140は、メモリ領域に分類される。CPUサブシステム102の他の構成要素(例えば、CPUラッパー106)は、チップ論理回路領域に分類される。一構成では、IC150上の追加のサブシステムに関連付けられたSoCメモリは、メモリ領域に配置され得る。このような構成では、追加のサブシステムの論理回路は、チップ論理回路領域に配置され得る。
[0024]同じ電力領域内の電子構成要素は、通常、同じ電圧レベルで動作し、同じ電圧レベルの電力が供給される。一構成では、メモリ回路(例えば、L1及びL2キャッシュメモリ)及び論理回路(例えば、コア論理回路)は、異なる電圧レベルで動作する。故に、メモリ回路及び論理回路は、異なる電力領域に存在し得る。例えば、L2キャッシュメモリは、メモリ領域に存在し、コア論理回路は、コア論理回路領域に存在する。
[0025]一構成では、メモリ領域に存在する代わりに、L1キャッシュメモリは、コア論理回路領域に存在する。このような構成では、L1キャッシュメモリ(例えば、122,124,126,128,142,144,146,及び148)及びコア論理回路(例えば、112,114,116,118,132,134,136,及び138)は、CPUタイミング要件を満たすために、同じ電力領域(すなわち、コア論理回路領域)に配置される。
[0026]図2は、集積回路250の電力グリッド200の例を例示する図である。一構成では、このIC250は、SoCであり得、この例は、SoC電力グリッドのサブセットを示し得る。この例で示されるように、電力グリッド200は、3つの電源と、3つの電力領域(チップ論理回路領域208、コア論理回路領域210、及びメモリ領域212)内の構成要素に電力を供給するスイッチドモード電力供給源(SMPS)202,204,及び206と、低電力ダブルデータレート同期DRAM(LPDDR)214と、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)無線周波数(RF)構成要素216とを含む。SMPS202,204,及び206は、ホストシステムの電力要件を管理するための電力管理集積回路(PMIC)の一部であり得る。
[0027]チップ論理回路領域208は、コア論理回路でもキャッシュメモリでもCCIでもない、CPUサブシステム102内の構成要素を含み得る。チップ論理回路領域208は、CPUサブシステム102の外にある論理回路、例えば、I/Oサブシステム、グラフィックス処理ユニット(GP)サブシステム、等の別のサブシステム内の論理回路、を含み得る。一構成では、チップ論理回路領域208内の構成要素は、0.95Vから1.25Vの範囲の電圧レベルで動作する。専用電源、SMPS202、は、チップ論理回路領域208内の構成要素に電力を供給する。一構成では、SMPS202は、0.95Vから1.25Vの範囲の電圧レベルでチップ論理回路領域208内の構成要素に電力を供給し得る。
[0028]コア論理回路領域210は、CPUサブシステム102内のコア論理回路(例えば、112,114,116,118,132,134,136,及び138)と、L1キャッシュメモリ(例えば、122,124,126,128,142,144,146,及び148)と、CCI(例えば、104)とを含み得る。一構成では、コア論理回路領域210内の構成要素は、1.05Vから1.25Vの範囲の電圧レベルで動作する。コア論理回路は、0.95Vほどの低さの電圧レベルで動作し得る。L1キャッシュメモリがコア論理回路領域210に存在し、L1キャッシュメモリが、動作するのに1.05Vの最小電圧を必要とし得るため、コア論理回路領域の最小電圧は、1.05Vに設定され得る。専用電源、SMPS204、は、コア論理回路領域210内の構成要素に電力を供給する。一構成では、SMPS204は、1.05Vから1.25Vの範囲の電圧レベルでコア論理回路領域210内の構成要素に電力を供給し得る。
[0029]チップ論理回路領域208及びコア論理回路領域210に対して専用電源を有することにより、性能要件に基づいたシームレスな電圧スケーリングが可能になる。電圧を下げるための動的電圧スケーリングは、電力を節減するために行われ得、電圧を上げるための動的スケーリングは、システム性能を高めるために、すなわち信頼性を高めるために行われ得る。例えば、コア論理回路領域210に対して専用電源(すなわち、SMPS204)を有することにより、CPU性能要件に基づいたコア論理回路領域210内の構成要素に対する動的電圧スケーリングが可能になる。コア論理回路領域210内の全ての構成要素に供給される電圧は、電力を節減するために、例えば、1.05Vに下げられ得るか、CPUサブシステム102の性能を高めるために、例えば、1.25Vに上げられ得る。
[0030]メモリ領域212は、L2キャッシュメモリ(例えば、120及び140)及び他のSoCメモリを含み得る。一構成では、他のSoCメモリは、CPUサブシステムの外にあるオンチップ静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)であり得る。一構成では、他のSoCメモリは、モデムDSP L2キャッシュ、オーディオDSP L2キャッシュ、グラフィックス内部(SoC)RAM、ディスプレイ内部(SoC)RAM、カメラ内部(SoC)RAM、ビデオ内部(SoC)RAM、周辺機器(例えば、USB、Crypto、eMMC)内部(SoC)RAM、共有メモリ、等のうちの1つ又は複数であり得る。一構成では、これらの他のSoCメモリは、CPUサブシステム102の外にある構成要素に結合され得る(例えば、I/Oサブシステム、GPUサブシステム、等の別のサブシステムに結合される)。一構成では、メモリ領域212内の構成要素は、1.05Vから1.25Vの範囲の電圧レベルで動作する。メモリが、動作するのに1.05Vの最小電圧を必要とし得るため、コア論理回路領域の最小電圧は、1.05Vに設定され得る。
[0031]共有電源、SMPS206、は、メモリ領域212内の構成要素に電力を供給する。一構成では、メモリ領域212内の構成要素は、SMPS206からソースされる低ドロップアウト(LDO)レギュレータ220を介して準制御(sub-regulated)され得る。IC250の多くの他の構成要素は、SMPS206からソースされる他のLDOレギュレータを介して準制御され得る。例えば、LPDDR214は、SMPS206からソースされるLDOレギュレータ222を介して準制御され得、WLAN RF構成要素216は、SMPS206からソースされるLDOレギュレータ224を介して準制御され得る。
[0032]LDOレギュレータ220,222,及び224の各々は、それが電力を供給する構成要素の適切な動作を確実にするための電圧要件を有する。例えば、メモリ領域212内のメモリは、動作するのに1.05Vの最小電圧を必要とし得るため、LDOレギュレータ220の電圧要件は、1.05Vであり得る。同様に、LPDDR214は、オペレータに1.2Vの電圧を必要とし得るため、LDOレギュレータ222の電圧要件は、1.2Vであり得る。WLAN RF構成要素216は、オペレータに1.35Vの電圧を必要とし得るため、LDOレギュレータ224の電圧要件は、1.35Vであり得る。
[0033]SMPS206は、LDOレギュレータ220,222,及び224が電力を供給する全ての構成要素が適切に動作することができることを確実にするために、その電圧を、LDOレギュレータ220,222,及び224の中の必要とされる最も高い電圧に設定し得る。一構成では、LDOレギュレータ220,222,及び224は、信頼性のある電圧制御のために、少なくとも62.5mVヘッドルームを必要し得る。LPDDR214は常時オンであるため、SMPS206の電圧出力は、1.27V以上であり得、これは、LDOレギュレータ222の電圧要件(1.2V)と62.5mVヘッドルームとの和である。一構成では、SMPS206は、1.27Vから1.42Vの範囲の電圧レベルで電力を供給し得る。メモリ領域212内のメモリが1.05Vほどの低さの電圧で動作することができるため、メモリ領域212内のこれらのメモリ(例えば、L2キャッシュメモリ120及び140)に対して重大なLDO効率損失が生じ得る。
[0034]図3は、集積回路360のための電力グリッド設計の例を例示する図300である。IC360は、CPUサブシステム302と、追加のサブシステム350とを含む。一構成では、IC360は、SoCであり得る。サブシステム350は、GPUサブシステム、I/Oサブシステム、又はCPUサブシステム302以外の任意のサブシステムであり得る。示されるように、CPUサブシステム302は、2つのクアドコアクラスタ310,330と、CCI304とを含む。クアドコアクラスタ310は、4つのコア論理回路312,314,316,318と、L2キャッシュメモリ320とを含む。クアドコアクラスタ330は、4つのコア論理回路332,334,336,338と、L2キャッシュメモリ340とを含む。コア論理回路312,314,316,318,332,334,336,及び338の各々は、それぞれ、L1キャッシュメモリ322,324,326,328,342,344,346,及び348に結合される。
[0035]サブシステム350は、SoCメモリ352を含む。一構成では、SoCメモリ352は、CPUサブシステム302の外にあるオンチップSRAMであり得る。一構成では、SoCメモリ352は、モデムDSP L2キャッシュ、オーディオDSP L2キャッシュ、グラフィックス内部(SoC)RAM、ディスプレイ内部(SoC)RAM、カメラ内部(SoC)RAM、ビデオ内部(SoC)RAM、周辺機器(例えば、USB、Crypto、eMMC)内部(SoC)RAM、共有メモリ、等のうちの1つ又は複数であり得る。一構成では、SoCメモリ352は、サブシステム350の一部であり得る。別の構成では、SoCメモリ352は、サブシステム350の外にあり得るが、サブシステム350の構成要素(例えば、論理回路354)に結合される又はそれに関連付けられる。
[0036]コア論理回路312,314,316,318,332,334,336,及び338の各々は、そのそれぞれのコアのための動作を実行し、データアクセスのためにそのそれぞれのL1及びL2キャッシュをチェックする。例えば、コア論理回路312は、特定のデータについて、最初にL1キャッシュ322をチェックし得る。L1キャッシュ322に対するチェックが失敗すると、コア論理回路322は、その特定のデータについて、L2キャッシュ320をチェックし得る。
[0037]1つのデータは、異なるキャッシュメモリ中に複数の複製を有し得る。CCI304は、コンフリクトを管理し、クアドコアクラスタ310のキャッシュメモリとクアドコアクラスタ330のキャッシュメモリとの間の一貫性を保つ。CCI304は、クアドコアクラスタ310のキャッシュメモリに記憶されたデータと、クアドコアクラスタ330のキャッシュメモリに記憶されたデータとを同期し得る。
[0038]一構成では、CPUサブシステム302及びサブシステム350は、構成要素を3つの電力領域に配置し得る、すなわち、チップ論理回路領域(例えば、図2を参照して上で説明されたチップ論理回路領域208)、メモリ領域(例えば、図2を参照して上で説明されたメモリ領域212)、及びコア論理回路領域(例えば、図2を参照して上で説明されたコア論理回路領域210)。これらの3つの電力領域は、異なる背景パターンで図3に例示される。例えば、コア論理回路(312,314,316,318,332,334,336,及び338)、L1キャッシュメモリ(322,324,326,328,342,344,346,及び348)、L2キャッシュメモリ(320及び340)、及びCCI304は、コア論理回路領域に分類される。SoCメモリ352は、メモリ領域に配置される。CPUサブシステム302及びサブシステム350の他の構成要素(例えば、CPUサブシステム302のCPUラッパー306、サブシステム350の論理回路354)は、チップ論理回路領域に分類される。
[0039]図1において上で説明した電力グリッド設計と比較すると、L2キャッシュメモリ320及び340は、メモリ領域からコア論理回路領域に移行される。これは、L1キャッシュメモリ(例えば、322,324,326,328,342,344,346,及び348)が、すでにコア論理回路領域内にあり、L2キャッシュメモリがL1キャッシュメモリと同様の電圧要件を有するため、コア論理回路領域に追加の電圧制約を課さない。
[0040]L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することは、全てのCPU論理回路及びメモリに対する単一の電圧/電力領域を可能にし、より優れた配電ネットワークを提供する。L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することにより、コア論理回路領域が、IC360のその他の部分から独立した「真の電圧アイランド」になることも可能になる。従って、L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することにより、コア論理回路領域にとってより優れた電圧アイランドが可能になり得る。
[0041]一構成では、L2キャッシュメモリ320及び340がメモリ領域からコア論理回路領域に移動させられるため、L2キャッシュメモリ320及び340は、SMPS206からではなくSMPS204から電力をソースする。図2を参照して上で説明したように、SMPS204は、1.05Vから1.25Vの範囲の電圧レベルで電力を供給し、SMPS206は、1.27Vから1.42Vの範囲の電圧レベルで電力を供給する。故に、SMPS204は、SMPS206が行うより低い電圧で電力を供給する。従って、SMPS206の代わりにSMPS204から電力をソースすることで、L2キャッシュメモリ320及び340は、SMPS206に比べてSMPS204のより低い電圧により、バッテリにおける電力消費を低減する。L2キャッシュメモリ320及び340をメモリ領域からコア論理回路領域に切り替えることで、キャッシュメモリ320及び340に対してより少ないLDO効率損失が生じ得る。
[0042]L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することは、コア論理回路領域動作モードとメモリ領域電圧との従属関係を取り除く。メモリ回路(例えば、メモリ領域内の構成要素)に供給される電力電圧は、論理回路(例えば、コア論理回路領域及びチップ論理回路領域内の構成要素)に供給される電力電圧以上であり得る。コア論理回路領域又はチップ論理回路領域のいずれかの電圧がより高く引き上げられるとき、メモリ領域の電圧も高く引き上げられる。これは、L2キャッシュメモリがメモリ領域内に配置される場合、L2キャッシュメモリに対してより大きなLDO効率損失を引き起こす。L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することで、チップ論理回路領域の電圧をより高く引き上げることが、L2キャッシュメモリに対するより大きなLDO効率損失を引き起こさないことができ、故に、バッテリにおいて電力を節約し得る。
[0043]L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することは、より低いピーク電流要件により、メモリ領域LDO(例えば、LDOレギュレータ220)ヘッドルームを改善し得る。より低いLDOヘッドルーム要件はまた、電力節約をもたらす。
[0044]CPUサブシステム302が低電力モードに入ると、全てのコアがオフにされ得る。SMPS204は、L1及びL2キャッシュメモリに電力を供給するためにオンのままであり得る。SMPS204の出力電圧は、キャッシュメモリにコンテンツを保持するのに過不足なく足りる程度の保持電圧に低減され得る。比較すると、L2キャッシュがメモリ領域に存在する場合、SMPS206の出力電圧は、他の従属物(例えば、LPDDR214)のせいで低減されることができない。従って、L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することは、電力節約をもたらす。
[0045]L2キャッシュメモリがコア論理回路領域に移動されるため、レベルシフタは、コア論理回路領域とL2キャッシュメモリとの間にあり、除去され得る。レベルシフタを除去することは、より小さいダイ面積をもたらし得る。レベルシフタが遅延を追加し、最大周波数を達成しにくくするため、レベルシフタを除去することは、最大周波数を達成するためのタイミング制約も改善し得る。一構成では、L2キャッシュメモリをメモリ領域からコア論理回路領域に移動することは、L2キャッシュメモリの電力消費の20%低減をもたらし得る。
[0046]図4は、電力グリッドを供給する方法のフローチャート400である。方法は、IC(例えば、IC150,250,又は360)によって実行され得る。一構成では、この方法を実行するIC150は、SoCであり得る。402において、SoCは、少なくとも1つのSoCメモリに第1の電力領域を設ける。少なくとも1つのSoCメモリは、SoCの第1のサブシステムに結合される。一構成では、第1の電力領域は、メモリ領域(例えば、メモリ領域212又は510)であり得る。一構成では、第1のサブシステムは、図3におけるサブシステム350又は図5におけるサブシステム550であり得る。少なくとも1つのSoCメモリは、図3におけるSoCメモリ352又は図5におけるSoCメモリ552であり得る。別の構成では、第1のサブシステムは、追加のサブシステムであり得、少なくとも1つのSoCメモリは、図1を参照して上で説明した追加のサブシステムに関連付けられたメモリであり得る。
[0047]一構成では、フィスト電力領域は、共有電源(例えば、SMPS206又は508)から電力をソースする。そのような構成では、共有電源は、LPDDR(例えば、LPDDR214)又はWLAN RF構成要素(例えば、WLAN RF構成要素216)のうちの少なくとも1つに電力を供給するように更に構成され得る。
[0048]404において、SoCは、第2のサブシステムに結合された少なくとも1つのキャッシュメモリに及び第2のサブシステムの論理回路に第2の電力領域を設ける。一構成では、第2の電力領域は、コア論理回路領域(例えば、コア論理回路領域210又は506)であり得る。一構成では、第2のサブシステムは、図3におけるCPUサブシステム302又は図5におけるCPUサブシステム530であり得る。そのような構成では、第2のサブシステムに結合された少なくとも1つのキャッシュメモリは、図3又は図5を参照して説明したL2キャッシュメモリ及び/又はL1キャッシュメモリであり得、第2のサブシステムの論理回路は、図3又は図5を参照して説明したコア論理回路であり得る。別の構成では、第2のサブシステムは、CPUサブシステム102であり得る。そのような構成では、第2のサブシステムに結合された少なくとも1つのキャッシュメモリは、図1を参照して上で説明したL1キャッシュメモリであり得、第2のサブシステムの論理回路は、図1を参照して上で説明したコア論理回路(例えば、112,114,116,118,132,134,136,及び138)であり得る。
[0049]一構成では、第2の電力領域は、専用電源(例えば、SMPS204又は506)から電力をソースする。一構成では、第2の電力領域は、第2のサブシステムが低電力モードに入ったときに、少なくとも1つのキャッシュメモリにデータを保持するのに必要とされる最小電圧を保ち得る。
[0050]406において、SoCは、第1のサブシステムの論理回路に第3の電力領域を設ける。一構成では、第3の電力領域は、チップ論理回路領域(例えば、チップ論理回路領域208又は520)であり得る。一構成では、第1のサブシステムの論理回路は、図3を参照して上で説明したサブシステム350の論理回路354又は図5を参照して下で説明されるサブシステム550の論理回路554であり得る。別の構成では、第1のサブシステムの論理回路は、図1を参照して上で説明した追加のサブシステムの論理回路であり得る。一構成では、第3の電力領域は、専用電源(例えば、SMPS202又は504)から電力をソースする。
[0051]図5は、図4の方法を実施するように構成された集積回路502を例示する図500である。一構成では、IC502の各構成要素は、図2を参照して上で説明したIC250、図3を参照して上で説明したIC360、及び図1を参照して上で説明したIC150の対応する構成要素と同様の機能を実行する。一構成では、IC502は、SoCである。
[0052]示されるように、IC502は、CPUサブシステム530と、追加のサブシステム550とを含み得る。サブシステム550は、GPUサブシステム、I/Oサブシステム、又はCPUサブシステム530以外の任意のサブシステムであり得る。CPUサブシステム530は、いくつかのコア論理回路(例えば、コア論理回路536)と、いくつかのL1キャッシュメモリ(例えば、L1キャッシュメモリ538)と、L2キャッシュメモリ540及び542と、CCI534とを含む。サブシステム550は、SoCメモリ552を含む。一構成では、SoCメモリ552は、CPUサブシステム530の外にあるオンチップSRAMであり得る。一構成では、SoCメモリ552は、モデムDSP L2キャッシュ、オーディオDSP L2キャッシュ、グラフィックス内部(SoC)RAM、ディスプレイ内部(SoC)RAM、カメラ内部(SoC)RAM、ビデオ内部(SoC)RAM、周辺機器(例えば、USB、Crypto、eMMC)内部(SoC)RAM、共有メモリ、等のうちの1つ又は複数であり得る。一構成では、SoCメモリ552は、サブシステム550の一部であり得る。別の構成では、SoCメモリ552は、サブシステム550の外にあり得るが、サブシステム550の構成要素(例えば、論理回路554)に結合される又はそれに関連付けられる。
[0053]IC502は、3つの電力領域(チップ論理回路領域520、コア論理回路領域522、及びメモリ領域524)内の構成要素に電力を供給するSMPS504,506,及び508を含む。3つのLDOレギュレータ510,512,及び514は、SMPS508から電力をソースする。一構成では、メモリ領域524内の構成要素は、SMPS508からソースされるLDOレギュレータ510を介して準制御され得る。IC502の多くの他の構成要素は、SMPS508からソースされるLDOレギュレータ512及び514を介して準制御され得る。
[0054]一構成では、CPUサブシステム530及びサブシステム550は、構成要素を3つの電力領域、すなわち、チップ論理回路領域520、メモリ領域524、及びコア論理回路領域522に配置し得る。例えば、コア論理回路(例えば、536)、L1キャッシュメモリ(例えば、538)、L2キャッシュメモリ(540及び542)、及びCCI534は、コア論理回路領域522に分類される。SoCメモリ552は、メモリ領域524に配置される。CPUサブシステム530及びサブシステム550の他の構成要素(例えば、CPUサブシステム530のCPUラッパー532及びサブシステム550の論理回路554)は、チップ論理回路領域520に分類される。
[0055]IC502は、少なくとも1つのSoCメモリに第1の電力領域を設けるための手段を含み得る。少なくとも1つのSoCメモリは、SoCの第1のサブシステムに結合される。一構成では、第1の電力領域は、メモリ領域524であり得る。一構成では、第1のサブシステムは、サブシステム550であり得、少なくとも1つのSoCメモリは、SoCメモリ552であり得る。一構成では、少なくとも1つのSoCメモリに第1の電力領域を設けるための手段は、SMPS508、LDOレギュレータ510、及び、SMPS508、LDOレギュレータ510、及び少なくとも1つのSoCメモリを接続する回路配線であり得る。一構成では、第1の電力領域を設けるための手段は、図4の402に関して上で説明した動作を実行する。
[0056]IC502は、第2のサブシステムに結合された少なくとも1つのキャッシュメモリに及び第2のサブシステムの論理回路に第2の電力領域を設けるための手段を含み得る。一構成では、第2の電力領域は、コア論理回路領域522であり得る。一構成では、第2のサブシステムは、CPUサブシステム530であり得る。そのような構成では、第2のサブシステムに結合された少なくとも1つのキャッシュメモリは、L2キャッシュメモリ(例えば、540及び/又は542)及び/又はL1キャッシュメモリ(例えば、538)であり得、第2のサブシステムの論理回路は、コア論理回路(例えば、536)であり得る。一構成では、第2のサブシステムに結合された少なくとも1つのキャッシュメモリに及び第2のサブシステムの論理回路に第2の電力領域を設けるための手段は、SMPS506、及び、SMPS506を第2のサブシステムの論理回路及び少なくとも1つのキャッシュメモリに接続する回路配線であり得る。一構成では、第2の電力領域を設けるための手段は、図4の404に関して上で説明した動作を実行する。
[0057]IC502は、第1のサブシステムの論理回路に第3の電力領域を設けるための手段を含み得る。一構成では、第3の電力領域は、チップ論理回路領域520であり得る。一構成では、第1のサブシステムの論理回路は、サブシステム550の論理回路554であり得る。一構成では、第1のサブシステムの論理回路に第3の電力領域を設けるための手段は、SMPS504、及び、SMPS504を第1のサブシステムの論理回路に接続する回路配線であり得る。そのような構成では、第3の電力領域を設けるための手段は、図4の406に関して上で説明した動作を実行する。
[0058]開示されたプロセス/フローチャートにおけるブロックの特定の順序又は階層が例示的なアプローチの一例であることは理解される。設計選好に基づいて、プロセス/フローチャートにおけるブロックの特定の順序又は階層が並び替えられ得ることは理解される。更に、いくつかのブロックが組み合わされたり省略されたりし得る。添付の方法の請求項は、様々なブロックの要素を1つの例示的な(sample)順序で示し、それらが提示された特定の順序又は階層に限定されることは意味されない。
[0059]先の説明は、当業者による本明細書で説明された様々な態様の実践を可能にするために提供される。これらの態様に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書において定義された包括的な原理は他の態様に適用され得る。故に、特許請求の範囲は、本明細書に示された態様に限定されるよう意図されたものではなく、特許請求の範囲における文言と合致する全範囲が付与されるべきものであり、ここにおいて、単数形の要素への参照は、別途明記されていない限り、「1つ及び1つのみ」を意味するよう意図されるのではなく、むしろ「1つ又は複数」を意味する。「例示的」という単語は、本明細書では、「実例、事例、又は例示としての役割を果たす」という意味で使用される。「例示的」として本明細書で説明される任意の態様は、必ずしも、他の態様よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきであるとは限らない。別途明記されていない限り、「何らかの/いくつかの」という用語は、1つ又は複数を指す。「A、B、又はCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」、及び「A、B、C、又はこれらの任意の組み合わせ」のような組み合わせは、A、B、及び/又はCの任意の組み合わせを含み、複数のA、複数のB、又は複数のCを含み得る。厳密に言うと、「A、B、又はCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」、及び「A、B、C、又はこれらの任意の組み合わせ」のような組み合わせは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとB、AとC、BとC、又はAとBとCであり得、ここで、任意のそのような組み合わせは、A、B、又はCの1つ又は複数のメンバを含み得る。当業者に知られているか後に知られることとなる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素と構造的及び機能的に同等なものは全て、参照によって本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されるよう意図される。更に、本明細書に開示されるものは、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に記載されているかどうかに関わらず、公に献呈されるよう意図されるものではない。いずれの請求項の要素も、その要素が「〜ための手段」という表現を使用して明記されていない限り、ミーンズプラスファンクション(means plus function)として解釈されるべきではない。
[0059]先の説明は、当業者による本明細書で説明された様々な態様の実践を可能にするために提供される。これらの態様に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書において定義された包括的な原理は他の態様に適用され得る。故に、特許請求の範囲は、本明細書に示された態様に限定されるよう意図されたものではなく、特許請求の範囲における文言と合致する全範囲が付与されるべきものであり、ここにおいて、単数形の要素への参照は、別途明記されていない限り、「1つ及び1つのみ」を意味するよう意図されるのではなく、むしろ「1つ又は複数」を意味する。「例示的」という単語は、本明細書では、「実例、事例、又は例示としての役割を果たす」という意味で使用される。「例示的」として本明細書で説明される任意の態様は、必ずしも、他の態様よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきであるとは限らない。別途明記されていない限り、「何らかの/いくつかの」という用語は、1つ又は複数を指す。「A、B、又はCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」、及び「A、B、C、又はこれらの任意の組み合わせ」のような組み合わせは、A、B、及び/又はCの任意の組み合わせを含み、複数のA、複数のB、又は複数のCを含み得る。厳密に言うと、「A、B、又はCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」、及び「A、B、C、又はこれらの任意の組み合わせ」のような組み合わせは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとB、AとC、BとC、又はAとBとCであり得、ここで、任意のそのような組み合わせは、A、B、又はCの1つ又は複数のメンバを含み得る。当業者に知られているか後に知られることとなる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素と構造的及び機能的に同等なものは全て、参照によって本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されるよう意図される。更に、本明細書に開示されるものは、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に記載されているかどうかに関わらず、公に献呈されるよう意図されるものではない。いずれの請求項の要素も、その要素が「〜ための手段」という表現を使用して明記されていない限り、ミーンズプラスファンクション(means plus function)として解釈されるべきではない。
以下に本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
装置であって、
少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリと、少なくとも1つのキャッシュメモリとを備える複数のメモリユニットと、
前記少なくとも1つのSoCメモリに結合された第1のサブシステムと、ここにおいて、前記少なくとも1つのSoCメモリは、第1の電力領域に関連付けられる、
前記少なくとも1つのキャッシュメモリに結合された第2のサブシステムと、ここにおいて、前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2の電力領域に関連付けられる、
を備える装置。
[C2]
前記第2のサブシステムは、中央処理ユニット(CPU)サブシステムである、C1に記載の装置。
[C3]
前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル2(L2)キャッシュメモリを備える、C2に記載の装置。
[C4]
前記CPUサブシステムは、1つ以上のプロセッサクラスタを備え、前記L2キャッシュメモリは、前記1つ以上のプロセッサクラスタのうちの1つに結合される、C3に記載の装置。
[C5]
前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル1(L1)キャッシュメモリを備え、前記CPUサブシステムは、複数のプロセッサを備え、前記L1キャッシュメモリは、前記複数のプロセッサのうちの1つに結合される、C2に記載の装置。
[C6]
前記第1のサブシステムは、第1の論理回路を備える、ここで、前記第1の論理回路は、第3の電力領域に関連付けられる、C1に記載の装置。
[C7]
前記第2のサブシステムは、第2の論理回路を備える、ここで、前記第2の論理回路は、前記第2の電力領域に関連付けられる、C6に記載の装置。
[C8]
前記第1のサブシステム及び前記第2のサブシステムは、SoC上に存在する、C1に記載の装置。
[C9]
第1の電源及び第2の電源を更に備える、ここにおいて、前記第1の電源は、前記第1の電力領域に電力を供給するように構成され、前記第2の電源は、前記第2の電力領域に電力を供給するように構成される、C1に記載の装置。
[C10]
ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)無線周波数(RF)構成要素を更に備える、ここにおいて、前記複数のメモリユニットは、低電力DDR(LPDDR)を更に備え、前記第1の電源は、前記LPDDR又は前記WLAN RF構成要素のうちの少なくとも1つに電力を供給するように更に構成され、C9に記載の装置。
[C11]
前記第2の電力領域は、前記第2のサブシステムが低電力モードに入ったときに、前記少なくとも1つのキャッシュメモリにデータを保持するのに必要とされる最小電圧を保つ、C1に記載の装置。
[C12]
電力グリッドを供給する方法であって、
少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリに第1の電力領域を設けることと、ここで、前記少なくとも1つのSoCメモリは、第1のサブシステムに結合される、
少なくとも1つのキャッシュメモリに第2の電力領域を設けることと、ここで、前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2のサブシステムに結合される、
を備える方法。
[C13]
前記第2のサブシステムは、中央処理ユニット(CPU)サブシステムである、C12に記載の方法。
[C14]
前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル2(L2)キャッシュメモリを備える、C13に記載の方法。
[C15]
前記CPUサブシステムは、1つ以上のプロセッサクラスタを備え、前記L2キャッシュメモリは、前記1つ以上のプロセッサクラスタのうちの1つに結合される、C14に記載の方法。
[C16]
前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル1(L1)キャッシュメモリを備え、前記CPUサブシステムは、複数のプロセッサを備え、前記L1キャッシュメモリは、前記複数のプロセッサのうちの1つに結合される、C13に記載の方法。
[C17]
前記第1のサブシステムは、第1の論理回路を備え、前記方法は、前記第1の論理回路に第3の電力領域を設けることを更に備える、C12に記載の方法。
[C18]
前記第2のサブシステムは、第2の論理回路を備え、前記方法は、前記第2の論理回路に前記第2の電力領域を設けることを更に備える、C17に記載の方法。
[C19]
前記第1のサブシステム及び前記第2のサブシステムは、SoC上に存在する、C12に記載の方法。
[C20]
第1の電源は、前記第1の電力領域に電力を供給するように構成され、第2の電源は、前記第2の電力領域に電力を供給するように構成される、C12に記載の方法。
[C21]
前記第1の電源は、低電力DDR(LPDDR)又はワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)無線周波数(RF)構成要素のうちの少なくとも1つに電力を供給するように更に構成される、C20に記載の方法。
[C22]
電力グリッドを供給するための装置であって、
少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリに第1の電力領域を設けるための手段と、ここで、前記少なくとも1つのSoCメモリは、第1のサブシステムに結合される、
少なくとも1つのキャッシュメモリに第2の電力領域を設けるための手段と、ここで、前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2のサブシステムに結合される、
を備える装置。
[C23]
前記第2のサブシステムは、中央処理ユニット(CPU)サブシステムである、C22に記載の装置。
[C24]
前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル2(L2)キャッシュメモリを備える、C23に記載の装置。
[C25]
前記CPUサブシステムは、1つ以上のプロセッサクラスタを備え、前記L2キャッシュメモリは、前記1つ以上のプロセッサクラスタのうちの1つに結合される、C24に記載の装置。
[C26]
前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル1(L1)キャッシュメモリを備え、前記CPUサブシステムは、複数のプロセッサを備え、前記L1キャッシュメモリは、前記複数のプロセッサのうちの1つに結合される、C23に記載の装置。
[C27]
前記第1のサブシステムは、第1の論理回路を備え、前記装置は、前記第1の論理回路に第3の電力領域を設けるための手段を更に備える、C22に記載の装置。
[C28]
前記第2のサブシステムは、第2の論理回路を備え、前記少なくとも1つのキャッシュメモリに前記第2の電力領域を設けるための前記手段は、前記第2の論理回路に前記第2の電力領域を設けるように更に構成される、C27に記載の装置。
[C29]
前記第1のサブシステム及び前記第2のサブシステムは、SoC上に存在する、C22に記載の装置。
[C30]
前記第1の電力領域を設けるための前記手段は、前記第1の電力領域に電力を供給するように構成された第1の電源を備え、前記第2の電力領域を設けるための前記手段は、前記第2の電力領域に電力を供給するように構成された第2の電源を備える、C22に記載の装置。

Claims (30)

  1. 装置であって、
    少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリと、少なくとも1つのキャッシュメモリとを備える複数のメモリユニットと、
    前記少なくとも1つのSoCメモリに結合された第1のサブシステムと、ここにおいて、前記少なくとも1つのSoCメモリは、第1の電力領域に関連付けられる、
    前記少なくとも1つのキャッシュメモリに結合された第2のサブシステムと、ここにおいて、前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2の電力領域に関連付けられる、
    を備える装置。
  2. 前記第2のサブシステムは、中央処理ユニット(CPU)サブシステムである、請求項1に記載の装置。
  3. 前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル2(L2)キャッシュメモリを備える、請求項2に記載の装置。
  4. 前記CPUサブシステムは、1つ以上のプロセッサクラスタを備え、前記L2キャッシュメモリは、前記1つ以上のプロセッサクラスタのうちの1つに結合される、請求項3に記載の装置。
  5. 前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル1(L1)キャッシュメモリを備え、前記CPUサブシステムは、複数のプロセッサを備え、前記L1キャッシュメモリは、前記複数のプロセッサのうちの1つに結合される、請求項2に記載の装置。
  6. 前記第1のサブシステムは、第1の論理回路を備える、ここで、前記第1の論理回路は、第3の電力領域に関連付けられる、請求項1に記載の装置。
  7. 前記第2のサブシステムは、第2の論理回路を備える、ここで、前記第2の論理回路は、前記第2の電力領域に関連付けられる、請求項6に記載の装置。
  8. 前記第1のサブシステム及び前記第2のサブシステムは、SoC上に存在する、請求項1に記載の装置。
  9. 第1の電源及び第2の電源を更に備える、ここにおいて、前記第1の電源は、前記第1の電力領域に電力を供給するように構成され、前記第2の電源は、前記第2の電力領域に電力を供給するように構成される、請求項1に記載の装置。
  10. ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)無線周波数(RF)構成要素を更に備える、ここにおいて、前記複数のメモリユニットは、低電力DDR(LPDDR)を更に備え、前記第1の電源は、前記LPDDR又は前記WLAN RF構成要素のうちの少なくとも1つに電力を供給するように更に構成され、請求項9に記載の装置。
  11. 前記第2の電力領域は、前記第2のサブシステムが低電力モードに入ったときに、前記少なくとも1つのキャッシュメモリにデータを保持するのに必要とされる最小電圧を保つ、請求項1に記載の装置。
  12. 電力グリッドを供給する方法であって、
    少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリに第1の電力領域を設けることと、ここで、前記少なくとも1つのSoCメモリは、第1のサブシステムに結合される、
    少なくとも1つのキャッシュメモリに第2の電力領域を設けることと、ここで、前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2のサブシステムに結合される、
    を備える方法。
  13. 前記第2のサブシステムは、中央処理ユニット(CPU)サブシステムである、請求項12に記載の方法。
  14. 前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル2(L2)キャッシュメモリを備える、請求項13に記載の方法。
  15. 前記CPUサブシステムは、1つ以上のプロセッサクラスタを備え、前記L2キャッシュメモリは、前記1つ以上のプロセッサクラスタのうちの1つに結合される、請求項14に記載の方法。
  16. 前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル1(L1)キャッシュメモリを備え、前記CPUサブシステムは、複数のプロセッサを備え、前記L1キャッシュメモリは、前記複数のプロセッサのうちの1つに結合される、請求項13に記載の方法。
  17. 前記第1のサブシステムは、第1の論理回路を備え、前記方法は、前記第1の論理回路に第3の電力領域を設けることを更に備える、請求項12に記載の方法。
  18. 前記第2のサブシステムは、第2の論理回路を備え、前記方法は、前記第2の論理回路に前記第2の電力領域を設けることを更に備える、請求項17に記載の方法。
  19. 前記第1のサブシステム及び前記第2のサブシステムは、SoC上に存在する、請求項12に記載の方法。
  20. 第1の電源は、前記第1の電力領域に電力を供給するように構成され、第2の電源は、前記第2の電力領域に電力を供給するように構成される、請求項12に記載の方法。
  21. 前記第1の電源は、低電力DDR(LPDDR)又はワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)無線周波数(RF)構成要素のうちの少なくとも1つに電力を供給するように更に構成される、請求項20に記載の方法。
  22. 電力グリッドを供給するための装置であって、
    少なくとも1つのシステムオンチップ(SoC)メモリに第1の電力領域を設けるための手段と、ここで、前記少なくとも1つのSoCメモリは、第1のサブシステムに結合される、
    少なくとも1つのキャッシュメモリに第2の電力領域を設けるための手段と、ここで、前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、第2のサブシステムに結合される、
    を備える装置。
  23. 前記第2のサブシステムは、中央処理ユニット(CPU)サブシステムである、請求項22に記載の装置。
  24. 前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル2(L2)キャッシュメモリを備える、請求項23に記載の装置。
  25. 前記CPUサブシステムは、1つ以上のプロセッサクラスタを備え、前記L2キャッシュメモリは、前記1つ以上のプロセッサクラスタのうちの1つに結合される、請求項24に記載の装置。
  26. 前記少なくとも1つのキャッシュメモリは、レベル1(L1)キャッシュメモリを備え、前記CPUサブシステムは、複数のプロセッサを備え、前記L1キャッシュメモリは、前記複数のプロセッサのうちの1つに結合される、請求項23に記載の装置。
  27. 前記第1のサブシステムは、第1の論理回路を備え、前記装置は、前記第1の論理回路に第3の電力領域を設けるための手段を更に備える、請求項22に記載の装置。
  28. 前記第2のサブシステムは、第2の論理回路を備え、前記少なくとも1つのキャッシュメモリに前記第2の電力領域を設けるための前記手段は、前記第2の論理回路に前記第2の電力領域を設けるように更に構成される、請求項27に記載の装置。
  29. 前記第1のサブシステム及び前記第2のサブシステムは、SoC上に存在する、請求項22に記載の装置。
  30. 前記第1の電力領域を設けるための前記手段は、前記第1の電力領域に電力を供給するように構成された第1の電源を備え、前記第2の電力領域を設けるための前記手段は、前記第2の電力領域に電力を供給するように構成された第2の電源を備える、請求項22に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022140387A (ja) * 2021-03-10 2022-09-26 インベンション アンド コラボレーション ラボラトリー プライベート リミテッド 単一半導体ダイにおけるモノリシック集積および/または不均一集積の最適化のための統合スケーリングおよびストレッチングプラットフォーム

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101941874B1 (ko) * 2013-12-23 2019-01-25 인텔 코포레이션 클러스터 와이드-실행 머신에서 메모리 액세스를 위한 명령어 및 로직
US10466766B2 (en) * 2017-11-09 2019-11-05 Qualcomm Incorporated Grouping central processing unit memories based on dynamic clock and voltage scaling timing to improve dynamic/leakage power using array power multiplexers
US11803472B2 (en) 2021-07-30 2023-10-31 Qualcomm Incorporated Integrated circuits (IC) employing subsystem shared cache memory for facilitating extension of low-power island (LPI) memory and related methods
KR102671340B1 (ko) * 2023-01-02 2024-05-31 주식회사 잇다반도체 시스템 온 칩 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012530973A (ja) * 2009-06-22 2012-12-06 アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド プロセッサのための静止状態保存モード
JP2014215661A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 富士通株式会社 ストレージ装置、制御装置、および制御プログラム
JP2015064676A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社東芝 情報処理装置、半導体装置、情報処理方法およびプログラム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6792551B2 (en) 2001-11-26 2004-09-14 Intel Corporation Method and apparatus for enabling a self suspend mode for a processor
US6976181B2 (en) 2001-12-20 2005-12-13 Intel Corporation Method and apparatus for enabling a low power mode for a processor
US7028196B2 (en) 2002-12-13 2006-04-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System, method and apparatus for conserving power consumed by a system having a processor integrated circuit
EP1855181A2 (en) * 2006-05-10 2007-11-14 Marvell World Trade Ltd. System with high power and low power processors and thread transfer
US8335122B2 (en) 2007-11-21 2012-12-18 The Regents Of The University Of Michigan Cache memory system for a data processing apparatus
US9411390B2 (en) 2008-02-11 2016-08-09 Nvidia Corporation Integrated circuit device having power domains and partitions based on use case power optimization
JP5237739B2 (ja) * 2008-09-29 2013-07-17 株式会社日立製作所 情報処理装置
US20110103391A1 (en) 2009-10-30 2011-05-05 Smooth-Stone, Inc. C/O Barry Evans System and method for high-performance, low-power data center interconnect fabric
US8977817B2 (en) 2012-09-28 2015-03-10 Apple Inc. System cache with fine grain power management
US9405357B2 (en) * 2013-04-01 2016-08-02 Advanced Micro Devices, Inc. Distribution of power gating controls for hierarchical power domains
US10523585B2 (en) * 2014-12-19 2019-12-31 Amazon Technologies, Inc. System on a chip comprising multiple compute sub-systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012530973A (ja) * 2009-06-22 2012-12-06 アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド プロセッサのための静止状態保存モード
JP2014215661A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 富士通株式会社 ストレージ装置、制御装置、および制御プログラム
JP2015064676A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社東芝 情報処理装置、半導体装置、情報処理方法およびプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022140387A (ja) * 2021-03-10 2022-09-26 インベンション アンド コラボレーション ラボラトリー プライベート リミテッド 単一半導体ダイにおけるモノリシック集積および/または不均一集積の最適化のための統合スケーリングおよびストレッチングプラットフォーム
JP7549765B2 (ja) 2021-03-10 2024-09-12 インベンション アンド コラボレーション ラボラトリー プライベート リミテッド 単一半導体ダイにおけるモノリシック集積および/または不均一集積の最適化のための統合スケーリングおよびストレッチングプラットフォーム

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