JP2023504188A - デバッグ状態機械にトリガされる拡張パフォーマンスモニタカウンタ - Google Patents

Abstract

集積回路（ＩＣ）［１００］は、デバッグコントローラ［１０２］と、デバッグ状態機械（ＤＳＭ）［１０４］と、拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）［１０６］と、を含む。デバッグコントローラは、デバッグ相互接続［１１０］でデバッグデータを選択的に出力する。ＤＳＭは、デバッグデータ及びイベントリスト［３０４］に基づいてイベントを識別し、イベントを識別するＤＳＭ指標［１２４］を出力する。ＥＰＭＣは、識別されたイベントを含む複数の検出されたイベントを示す。ＥＰＭＣは、ＤＳＭ指標に応じて、識別されたイベントを示す。【選択図】図１

Description

集積回路（ＩＣ）の複雑さが増すにつれて、それらのＩＣのテスト、監視及びデバッグがより複雑になる。自動試験装置（ＡＴＥ）とロジックアナライザを使用して、製造されたチップに所定の入力値を提供する。エラーが検出されると、対象の信号がタップされて原因が特定される。多くの場合、このプロセスは時間及び労働集約的である。オンチップロジック及びパフォーマンスモニタカウンタ（ＰＭＣ）が、ＩＣのデバッグ、検証及びパフォーマンスプロファイリングを支援するために使用される。ＰＭＣは、チップ検証中と通常動作中の両方で、特定のイベントの発生を追跡及び示すために使用される。ただし、ＩＣを物理的に再設計することなく、従来のＰＭＣは、通常、相対的に小規模な選択されたイベントのみを追跡する。

本開示は、添付図面を参照することによって、より良好に理解され、その多くの特徴及び利点が当業者に明らかになる。異なる図面で同一の符号が使用されている場合には、類似又は同一のアイテムを示している。

いくつかの実施形態による、デバッグ状態機械及び拡張パフォーマンスモニタカウンタを含む集積回路の実施形態のブロック図である。 いくつかの実施形態による、デバッグ状態機械及び拡張パフォーマンスモニタカウンタを含む集積回路の別の実施形態のブロック図である。 いくつかの実施形態による、例示的なデバッグ状態機械を示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、イベントを検出し、拡張パフォーマンスモニタカウンタにデバッグ状態機械表示を提供する方法を示すフロー図である。 いくつかの実施形態による、デバッグ状態機械によってトリガされる拡張パフォーマンスモニタカウンタを含む処理システムのブロック図である。

本明細書で説明するように、様々な実施形態において、集積回路（ＩＣ）は、拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）に表示を送信する少なくとも１つのデバッグ状態機械（ＤＳＭ）を含む。より具体的には、ＤＳＭは、（例えば、デバッグ相互接続を介した）デバッグデータ、パイプライントリガ（例えば、１つ以上の知的財産（ＩＰ）デバイスからのデータ）、又は、その両方を受信する。ＤＳＭは、記憶されているイベントリストと受信したデータとを比較する。比較が、イベントリストで指定されたイベントが発生したことを示すことに応じて、ＤＳＭは、ＤＳＭ指標をＥＰＭＣに送信する。ＥＰＭＣは、ＩＣインタフェースを介して、指定されたイベントが検出されたことを示す。したがって、指定されたイベントは、デバッグデータ、パイプライントリガ又はその両方に基づいて検出及び示される。場合によっては、デバッグデータ、パイプライントリガ又はその両方に基づいて生成された情報を検出して示すことで、パフォーマンスプロファイリング、デバイスデバッグ、検証カバレッジ（validation coverage）、又は、プロダクションワークアラウンド（production workarounds）のための追加オプションが提供される。

いくつかの実施形態では、ＤＳＭのイベントリストは、直接ユーザ入力、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の更新、又は、セキュアファームウェアの更新等によって調整可能である。いくつかの実施形態では、イベントリストは、ストレージデバイスに一緒に記憶された条件の正式なリストではなく、（例えば、様々な指定されたイベントに対応する）様々な特定の信号又はトリガのセットが受信された場合に、対応するイベントが検出されたという指標を生成するハードウェアの構成である。その結果、場合によっては、ＤＳＭは、ＤＳＭを変更する前と比較された、様々なイベントの発生をＥＰＭＣに示す。さらに、ＥＰＭＣは、様々なイベントの発生の指標を出力する。したがって、場合によっては、ＥＰＭＣによって報告されるイベントのリストは、ＥＰＭＣの製造後に変更され、追加のチップ柔軟性を提供する。

一部のＩＣは、通常、デバッグ相互接続、パイプラインデバイス（例えば、ＩＰデバイス）又はその両方に接続されていないパフォーマンスモニタカウンタ（ＰＭＣ）を含む。このようなシステムでは、ＰＭＣは、イベントベースの割り込み等のように、他のソースから受信したデータを示すことに限定される。例えば、ＰＭＣは、出入りした特定の電力状態をカウントするが、一部のシステムではデバッグ相互接続でそのような情報を利用できる場合でも、各電力状態で費やされたクロックサイクル数を示さない。さらに、場合によっては、ＰＭＣは、ＰＭＣの製造の一部として固定のアーキテクチャを有する。その結果、これらのＩＣでは、ＰＭＣは、デバッグ相互接続、パイプライントリガ又はその両方によって示される少なくとも一部のイベントを含まない、固定のイベントリストを示すことに制限される。場合によっては、ユーザ又はプログラマが、デバッグ相互接続、パイプライントリガ又はその両方によって通知されたイベントの表示を受信するか、又は、ＰＭＣの製造後にＰＭＣによって示されるイベントを変更することが望ましい。

図１は、いくつかの実施形態による、ＩＣ１００を示す図である。図示した実施形態では、ＩＣ１００は、デバッグコントローラ１０２と、ＤＳＭ１０４と、ＥＰＭＣ１０６と、を含む。デバッグ相互接続１１０は、デバッグコントローラ１０２をＤＳＭ１０４に接続する。ＤＳＭ－ＥＰＭＣ相互接続１１２は、ＤＳＭ１０４をＥＰＭＣ１０６に接続する。図示した実施形態では、明確にするために３つのコンポーネントのみを示しているが、様々な実施形態においては、他のコンポーネントが企図されている。

いくつかの実施形態では、図５を参照して以下にさらに記載するように、ＩＣ１００は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバ、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソール、又は、他の電子デバイス等のデバイスの一部である。このデバイスには、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、システムメモリコントローラ、システムの入出力（ＩＯ）デバイス及びバスコントローラ、並びに、周辺コプロセッサ要素が含まれる。様々な実施形態では、これらのコンポーネントの何れか又は全てが、ＤＳＭ及びパフォーマンスモニタカウンタを組み込む。様々な実施形態では、これらのコンポーネントの何れか又は全ては、様々なプログラム又は命令シーケンスを実行する一部として、命令ベースのサンプリングデータ１２６をＥＰＭＣ１０６に送信するか、デバッグソース情報１２０を様々な可観測性ポイント（observability points）でデバッグコントローラ１０２に送信するか、又は、その両方である。

図示した実施形態では、様々なデバッグソース情報１２０（例えば、通信インタフェース上のクロストリガ信号、トラップ信号、クロック停止信号、エラー信号、パフォーマンスモニタ（ｐｅｒｆｍｏｎ）信号若しくはイベント、割り込み、ブレイクポイント、マイクロコードベースのトリガ（例えば、ブレイクポイント、パフォーマンスモニタ、割り込み及びエラーイベント）、タイマーオーバーフロー、障害信号の再同期、電力状態変更信号、電力消費信号、送信ロジックブロックの特定の内部ロジックの状態信号、又は、それらの任意の組み合わせ）が、デバッグコントローラ１０２に提供される。デバッグソース情報１２０を受信したことに応じて、デバッグコントローラ１０２は、デバッグ相互接続１１０（例えば、デバッグバス）で、デバッグデータ１２２としてデバッグソース情報１２０を選択的に出力する。例えば、場合によっては、デバッグコントローラ１０２は、１つ以上のマルチプレクサを含み、デバッグソース情報１２０入力と、受信データをデバッグデータ１２２として出力することと、を交替で行う。

ＤＳＭ１０４は、デバッグ相互接続１１０によってデバッグデータ１２２を受信し、受信したデータを、ＤＳＭ１０４に記憶されたイベントリスト（例えば、プログラム可能なイベント情報）と比較する。デバッグデータ１２２が完了したイベントを示していると判断したことに応じて、ＤＳＭ１０４は、完了したイベントが識別されたことを示すＤＳＭ指標（ＤＳＭ表示）１２４を生成する。いくつかの実施形態では、イベントリストは、複数のイベントを含む。他の実施形態では、イベントリストは、単一のイベントのみを含む。いくつかの実施形態では、イベントリストは、条件を一緒にメモリデバイスに記憶することなく、様々なイベントを検出及び示すＤＳＭ１０４のハードウェアの構成である。様々な実施形態において、図３を参照して以下にさらに記載するように、ＤＳＭ１０４は、単一条件イベント、複数条件イベント、又は、その両方を識別する。例えば、場合によっては、ＤＳＭ１０４は、障害信号の再同期を検出したことに応じて、ＤＳＭ指標１２４を生成する。別の例として、場合によっては、第１の電力状態遷移（例えば、特定の相への遷移）を示すデバッグデータ１２２を受信したことに応じて、ＤＳＭ１０４は、電力状態遷移の特定の相で費やされたクロックサイクル数を追跡する。第２の電力状態遷移（例えば、特定の相からの遷移）を示すデバッグデータ１２２を受信したことに応じて、ＤＳＭ１０４は、ＤＳＭ指標１２４を生成する。場合によっては、ＤＳＭ指標１２４は、特定の相で費やされたサイクル数を示す。したがって、様々な実施形態において、ＤＳＭ１０４は、デバッグデータ１２２が特定の状態を示すことに応じてＤＳＭ指標１２４を生成するか、信号のシーケンスに応じてＤＳＭ指標１２４を生成するか、又は、その両方である。さらに、図２を参照して以下に説明するように、様々な実施形態において、ＤＳＭ１０４は、様々な入力に応じて様々な他の制御信号（例えば、デバッグ相互接続１１０を介して、又は他のデバイスから受信される信号）を生成する。

図示した実施形態では、ＤＳＭ１０４のイベントリストは、イベントリストの更新を介して変更可能である。場合によっては、イベントリストの更新は、（例えば、カスタムイベント選択入力として）ユーザから直接受信され、必要に応じて監視、プロファイリング及びデバッグに使用される。他の場合、イベントリストの更新は、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の更新又はセキュアファームウェアの更新（例えば、顧客からのイベントの監視要求に応じてＩＣ１００の製造元によって実行される）を介して実行される。したがって、場合によっては、ＤＳＭ指標１２４を介してＤＳＭ１０４によって識別されるイベントは、ＩＣ１００の製造後に変更される。

ＥＰＭＣ１０６は、イベントデータ１２８として、様々な操作（例えば、リタイアした命令）に関連付けられた様々なイベント（例えば、サンプリングプロファイルを提供するか、又は、所定の閾値に達したときに入力を生成する）の指標をカウント及び出力する。例えば、場合によっては、ＥＰＭＣ１０６は、イベントベース割り込みデータ１２６を介して、ＩＣ１００の１つ以上のデバイス（例えば、ＣＰＵ）によって出入りした電力状態の指標を受信し、入った特定の電力状態をカウントし、イベントデータ１２８として結果を出力する。さらに、図示した実施形態では、ＥＰＭＣ１０６は、ＤＳＭ－ＥＰＭＣ相互接続１１２を介してＤＳＭ指標１２４を標準イベントとして受信し、ＤＳＭ指標１２４に応じてＤＳＭイベントデータ１３０を出力する。その結果、場合によっては、ＥＰＭＣ１０６は、入った特定の電力状態のカウントを示すイベントデータ１２８を出力し、さらに、特定の電力状態で費やされたサイクル数を示すＤＳＭイベントデータ１３０を出力する。様々な実施形態では、イベントデータ１２８、ＤＳＭイベントデータ１３０又はその両方は、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース（例えば、ユーザインタフェース）を介して出力されるか、メモリデバイスのイベントログに保存される。したがって、ＥＰＭＣ１０６は、デバッグ相互接続１１０を介して受信したデバッグソース情報１２０に基づいてイベントデータを出力し、これは、場合によっては、イベントベース割り込みデータ１２６のみに基づいて生成されたイベントデータと比較して、追加情報を含む。さらに、ＤＳＭ１０４のイベントリストが変更可能である結果として、場合によっては、ＥＰＭＣ１０６、はカスタマイズ可能なパフォーマンスモニタである。

図２は、いくつかの実施形態による、ＩＣ２００を示すブロック図である。図示した実施形態では、ＩＣ２００は、図１のデバッグコントローラ１０２、ＤＳＭ１０４、ＥＰＭＣ１０６、デバッグ相互接続１１０及びＤＳＭ－ＥＰＭＣ相互接続１１２と、パイプラインデバイス２０２と、パイプライン入力相互接続２０４と、パイプライン出力相互接続２０６と、を含む。図示した実施形態は、明確にするために３つのコンポーネントのみを示しているが、様々な実施形態において、他のコンポーネントが企図されている。

図１を参照して上述したように、いくつかの実施形態では、デバッグコントローラ１０２は、デバッグソース情報１２０に基づいてデバッグデータ１２２を生成する。ＤＳＭ１０４は、デバッグデータ１２２に基づいてイベントを検出したことに応じて、ＤＳＭ指標１２４を生成する。ＥＰＭＣ１０６は、イベントベース割り込みデータ１２６に基づいてイベントデータ１２８を生成し、ＤＳＭ指標１２４に基づいてＤＳＭイベントデータ１３０を生成する。

さらに、図示した実施形態では、ＤＳＭ１０４は、パイプラインデバイス２０２からのパイプライントリガ２１０に応じて（例えば、デバッグデータ１２２の１つ以上のインスタンス、パイプライントリガ２１０の１つ以上のインスタンス、又は、それらの任意の組み合わせに応じて）、ＤＳＭ指標１２４を生成する。様々な実施形態において、パイプラインデバイス２０２は、パイプライン入力相互接続２０４を介して、（単純化のためにパイプライントリガ２１０として示されている）パイプライントリガをＤＳＭ１０４に送信する。例えば、場合によっては、パイプライントリガ２１０は、トラップ信号、クロック停止信号、エラー信号、パフォーマンスモニタ（ｐｅｒｆｍｏｎ）信号若しくはイベント、割り込み信号、ブレイクポイント指標、マイクロコードベースのトリガ（例えば、ブレイクポイント、パフォーマンスモニタ、割り込み、エラーイベント）、及び、タイマーオーバーフロー信号を含む。

ＤＳＭ指標１２４を生成することに加えて、場合によっては、ＤＳＭ１０４は、パイプライントリガ２１０、デバッグデータ１２２又はその両方に応じてパイプラインアクション２１２を生成する。ＤＳＭ１０４は、パイプライン出力相互接続２０６を介して（簡単にするためにパイプラインアクション２１２として示されている）パイプラインアクションを送信する。パイプラインアクション２１２は、パイプラインデバイス２０２に様々なアクションを実行するように指示する。例えば、場合によっては、パイプラインアクション２１２は、ローカル停止クロック信号、ダイ全体の停止クロック信号、メモリデバイスのセルフリフレッシュ信号、通信インタフェース受信無効信号、トレースストア信号、マシンチェック例外（ＭＣＥ）信号、デバッグイベント信号、デバッグマイクロコード割り込みトリガ、ＤＳＭマイクロコードレジスタの様々なビットを設定及びクリアするための命令、操作ストール信号、構造フラッシュ信号、状態キャプチャバッファへの（例えば、デバッグレコードバッファ（ＤＲＢ）への、及び、予約済みキャッシュウェイ若しくはシステムメモリへのスピルへの）デバッグデータの記憶を開始するための命令、状態キャプチャバッファへのデバッグデータの記憶を停止するための命令、状態キャプチャバッファへのクロックカウントを記憶するための命令、及び、キューのサイズを変更するための命令のうち１つ以上を含む。

したがって、場合によっては、ＤＳＭ１０４は、イベントベース割り込みデータ１２６によって示されないデータを追跡する。しかしながら、ＥＰＭＣ１０６はＤＳＭイベントデータ１３０を出力するので、この追跡されたデータは、場合によっては、ユーザに対して透過的（transparent）である。さらに、ＤＳＭ１０４のイベントリストは変更可能であるため、ＥＰＭＣ１０６の出力は、ＩＣ２００の製造後に変更可能である。

図３は、いくつかの実施形態による、例示的なＤＳＭ１０４を示すブロック図である。ＤＳＭ１０４は、イベント検出コンポーネント３０２を含む。イベント検出コンポーネント３０２は、イベントリスト３０４を含む。図示した例では、イベントリスト３０４は複数のイベントを含むが、他の実施形態では、イベントリスト３０４は単一のイベントのみを含む。さらに、図示した例では、イベントリスト３０４は、メモリデバイスに一緒に記憶されたデータ（例えば、イベント条件）に対応するが、他の実施形態では、イベントリスト３０４は、イベント条件を一緒にメモリデバイスに記憶することなく、様々なイベントを検出及び示すＤＳＭ１０４のハードウェアの構成である。

図示した例では、ＤＳＭ１０４は、デバッグデータ１２２、パイプライントリガ２１０又はその両方を受信する。イベント検出コンポーネント３０２は、受信したデータをイベントリスト３０４と比較し、その比較に基づいて、イベントが検出されたかどうかを判断する。イベントを検出したことに応じて、ＤＳＭ１０４は、検出されたイベントを示すＤＳＭ指標１２４を送信する。さらに、図示した実施形態では、イベント検出コンポーネント３０２は、受信したデータに基づいてパイプラインアクション２１２が生成されるかどうかを判断する。しかしながら、他の実施形態では、パイプラインアクション２１２は、ＤＳＭ１０４の異なるハードウェアを使用して生成される。

説明のために、図３は、ＤＳＭ指標１２４を生成する結果となる潜在的なイベントの４つの例を示している。詳細には、デバッグデータ１２２が、電力状態モニタが第１の値を超える値を示す内部電力状態モニタカウントを示すことに応じて、ＤＳＭ１０４は、電力状態モニタカウントを示すＤＳＭ指標１２４を送信する。別の例として、デバッグデータ１２２が、電力状態モニタが第２の値未満の値を示す内部電力状態モニタカウントを示すことに応じて、ＤＳＭ１０４は、電力状態モニタカウントを示すＤＳＭ指標１２４を送信する。いくつかの実施形態では、第１の値、第２の値又はその両方は、集積回路のダイ電圧の範囲内で観測されたダイ電圧を示すプロキシ値である。他の実施形態では、第１の値、第２の値又はその両方は、実際の電圧である。さらに、デバッグデータ１２２が障害信号の再同期が高いことを示すことに応じて、又は、パイプライントリガ２１０がアクティブであることに応じて、ＤＳＭ１０４は、ＤＳＭ指標１２４を送信する。さらに、場合によっては、イベントリスト３０４のイベントは、複数条件イベントである。例えば、デバッグデータ１２２が、第１の電力状態変化が発生したことを示すことに応じて、ＤＳＭ１０４は、（例えば、カウンタを増加させることによって、又は、現在のカウンタ値をマークすることによって）クロックサイクルのカウントを開始する。デバッグデータ１２２が、第２の電力状態変化が発生したことを示すことに応じて、ＤＳＭ１０４は、クロックサイクルのカウントを停止し、カウントされたクロックサイクル数をＤＳＭ指標１２４として送信する。

図４は、いくつかの実施形態による、イベントを検出し、拡張パフォーマンスモニタカウンタにデバッグ状態機械表示を提供する方法４００を示すフロー図である。方法４００は、いくつかの実施形態では、図１のＤＳＭ１０４等のＤＳＭによって実施される。いくつかの実施形態では、方法４００は、コンピュータ可読記憶媒体によって記憶された１つ以上の命令に応じて、１つ以上のプロセッサによって開始される。

ブロック４０２で、ＤＳＭはイベントデータを受信する。例えば、場合によっては、ＤＳＭ１０４は、デバッグデータ１２２、パイプライントリガ２１０又はその両方を受信する。ブロック４０４で、ＤＳＭは、イベントデータが、ＤＳＭのイベントリストの複数条件イベントの次の条件と一致するかどうかを判断する。例えば、場合によっては、イベントデータは、図３を参照して上述したように、電力状態の相変化が発生したことを示す。イベントデータが複数条件イベントの次の条件に一致することに応じて、方法４００はブロック４０６に進む。イベントデータが複数条件イベントの次の条件に一致しないことに応じて、方法４００はブロック４０２に進む。

ブロック４０６で、イベントデータが、複数条件イベントの次の条件と一致することに応じて、ＤＳＭは、イベントがイベントデータ受信の結果として完了するかどうかを判断する。例えば、場合によっては、イベントデータは、第２の電力状態の相変化が発生したことを示す。イベントが完了することに応じて、方法４００はブロック４１０に進む。イベントが完了していないことに応じて、方法４００はブロック４０２に進む。ブロック４０８で、イベントデータが、複数条件イベントの次の条件と一致しないことに応じて、ＤＳＭは、イベントデータがイベントリストの単一条件と一致するかどうかを判断する。例えば、場合によっては、イベントデータは、障害信号の再同期が高いか、パイプライントリガがアサートされていることを示す。イベントデータが単一条件イベントに一致することに応じて、方法４００はブロック４１０に進む。イベントデータが単一条件イベントに一致しないことに応じて、方法４００はブロック４０２に進む。

ブロック４１０で、複数条件イベントが完了したことに応じて、又は、イベントが単一条件イベントに一致することに応じて、ＤＳＭは、ＤＳＭ指標を拡張パフォーマンスモニタカウンタに送信する。例えば、完了したイベントを識別することに応じて、ＤＳＭ１０４はＤＳＭ指標１２４をＥＰＭＣ１０６に送信する。続いて、方法４００はブロック４０２に戻る。したがって、イベントを検出し、拡張パフォーマンスモニタカウンタにデバッグ状態機械表示を提供する方法が示される。

図５は、いくつかの実施形態による、デバッグ状態機械によってトリガされる拡張パフォーマンスモニタカウンタを含む処理システム５００を示すブロック図である。図示した実施形態では、処理システム５００内の様々なコンポーネントは、オンダイハードウェアの機能を調査及び追跡するためのＤＳＭ及びＥＰＭＣを含む。上述したように、ＤＳＭは、１つ以上のソースからトリガ（例えば、デバッグデータ又はパイプライントリガ）を受信し、トリガに基づいて所定のアクション（例えば、ＤＳＭ指標又はパイプラインアクションの送信）を選択する。ソースには、同じコア若しくはコントローラ内のコンポーネント、同じコア若しくはコントローラの外部にある他のオンダイコンポーネント、及び、追加で、オフダイコンポーネントが含まれる。いくつかの実施形態では、ＤＳＭは、ネットワーク（例えば、オーバーレイ双方向クロストリガネットワーク）を介して相互接続される。図示した実施形態は、様々なコンポーネントにＤＳＭ及びＥＰＭＣを含むが、他の実施形態では、ＤＳＭ及びＥＰＭＣは、より少ない、追加の、又は、異なるコンポーネントに含まれる。さらに、ＤＳＭとＥＰＭＣは、図示した実施形態では対になっているが、他の実施形態では、ＤＳＭ、ＥＰＭＣ又はその両方が別々に出現する。

場合によっては、処理システム５００で複数の時分割シーケンスが発生する。例えば、場合によっては、シーケンスには、ソフトウェアプロセス、ソフトウェアスレッド、システムレベルのトランザクション、又は、電力パフォーマンス状態（ｐ状態）が含まれる。シーケンスには、ＯＳ又はオンダイハードウェアによってスケジュールされたテスト対象のＩＣで実行される１つ以上の命令が含まれる。シーケンス識別子（ＩＤ）は、シーケンスを区別するために使用される。例えば、プロセスＩＤ、スレッドＩＤ、システムレベルのトランザクションＩＤ、ｐ状態ＩＤ、又は、それらの任意の組み合わせが使用される。場合によっては、シーケンスはＩＣ内のハードウェアリソース（例えば、実行ユニット、キュー、スケジューラ、プロセス状態、又は、メモリスペース）を他のシーケンスと共有する。

いくつかの実施形態では、処理システム５００の１つ以上のプロセッサコア（例えば、マルチスレッドプロセッサコア５３２－１～５３２－２、又は、グラフィックプロセッサコア５４２）は、マルチスレッドアプリケーションを実行する。さらに、場合によっては、処理システム５００は、複数の電力パフォーマンス状態のうち何れかの下で動作する。さらに、場合によっては、複数の独立したシステムレベルのトランザクションレベルが処理システム５００上で動作する。プロセス、スレッド及びｐ状態の各々は、シーケンスの一例である。

いくつかの実施形態では、処理システム５００のＤＳＭ５２０、５３４（ＤＳＭ５３４－１～５３４－２）、又は、５４４のうち１つ以上は、オンダイ相互接続状態及びＩ／Ｏデバイス相互接続状態を含む統計及び動作挙動を追跡する。ＤＳＭ５２０、５３４、５４４、又は、それらの任意の組み合わせは、独立したシーケンスの処理中にオンダイハードウェアをテストするための状態情報、記憶されたパラメータ、及び、組み合わせ制御ロジックを提供する。ハードウェアによって処理されるシーケンス毎にＤＳＭの完全なインスタンス化を複製するのではなく、状態や記憶されたパラメータ等の一部の静的リソースが共有される。上記のように、ＤＳＭ５２０、５３４及び５４４のうち１つ以上は、処理システム５００の製造後に変更可能なイベントリストを含む。その結果、場合によっては、ＤＳＭ５２０、５３４及び５４４によって追跡される様々なテスト及びパラメータが、処理システム５００の製造後に変更される。

上記のように、ＥＰＭＣ５２２、５３６（ＥＰＭＣ５３６～１から５３６－２）又は５４６のうち１つ以上は、同様に、デバッグ、コードのプロファイリングと改良、及び、オペレーティングシステムの動作のために状態情報を追跡及び提供する。図示した実施形態では、ＥＰＭＣ５２２、５３６及び５４６は、ＤＳＭ５２０、５３４及び５４４のうち１つ以上からＤＳＭ指標を受信する。場合によっては、ＥＰＭＣ５２２、５３６及び５４６は、受信したＤＳＭ指標をＤＳＭイベントデータとして出力する。さらに、場合によっては、ＥＰＭＣ５２２、５３６及び５４６は、受信したＤＳＭ指標を受信したイベントベース割り込みデータと組み合わせて、イベントデータを生成する。

図に示すように、処理システム５００は、様々なユニット５０８（汎用処理ユニット５０８－１～５０８－２）及びユニット５１０（例えば、グラフィックス処理ユニット）を含む。ユニット５０８は、それぞれの汎用マルチスレッドプロセッサコア５３２及び対応するキャッシュメモリサブシステム５３０（例えば、キャッシュメモリサブシステム５３０－１～５３０－２）を含む。同様に、ユニット５１０は、グラフィックプロセッサコア５４２及びバッファ５４０を含む。

いくつかの実施形態では、各マルチスレッドプロセッサコア５３２は、１つ以上のマルチステージ（multi-stage）パイプラインを備えたスーパースカラマイクロアーキテクチャを含む。場合によっては、マルチスレッドソフトウェアアプリケーションの各ソフトウェアスレッドは、各マルチスレッドプロセッサコア５３２内の個別のパイプラインによって処理される。あるいは、特定の機能ユニットでの制御を介して複数のスレッドを処理できるパイプラインが、各スレッドを処理する。さらに他の例では、各スレッドは、複数のスレッドのそれぞれの専用のリソースと、複数のスレッドの全てによって使用される共有リソースと、の組み合わせを備えたパイプラインによって処理される。様々な実施形態では、各マルチスレッドプロセッサコア５３２は、所定の汎用命令セットに従った命令を処理するための回路を含む。

一般に、各マルチスレッドプロセッサコア５３２は、データ及び命令のためにレベル１（Ｌ１）キャッシュにアクセスする。場合によっては、複数のオンダイレベル（Ｌ２、Ｌ３等）のキャッシュがある。いくつかの実施形態では、これらのレベルのキャッシュのうち１つ以上は、プロセッサコアの外側にあり、各キャッシュメモリサブシステム５３０内にある。さらに、場合によっては、処理システム５００は、ＧＰＵ、別のタイプの単一命令複数データ（ＳＩＭＤ）コア、又は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等の１つ以上のアプリケーション固有のコアを含む。図示した実施形態では、処理システム５００は、ユニット５１０を含む。図示した実施形態では、ユニット５１０は、複数のパイプラインステージを含む複数の並列データパスを含み、各ステージは、複数の算術論理ユニット（ＡＬＵ）コンポーネントを有し、データストリーム内の複数のデータ値に対して単一の命令で動作する。

図示した実施形態では、処理システム５００は、クロスバースイッチ５０６を介してユニット５０８及び５１０に接続された共有キャッシュメモリサブシステム５０４をさらに含む。ユニット５０８及び５１０は、クロスバースイッチ５０６及びメモリコントローラ５０２を介して、ローカルメモリ及びオフチップメモリの両方に直接アクセスする。

場合によっては、メモリコントローラ５０２は、処理システム５００を、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ディスクメモリ及びオフラインアーカイブメモリ等のオフダイメモリデバイスに接続する。したがって、メモリコントローラ５０２は、メモリデバイスにインタフェースするための制御回路を含む。さらに、いくつかの実施形態では、メモリコントローラ５０２は、メモリ要求をキューイング（queuing）するための要求キューを含む。ユニット５０８及び５１０と同様に、図示した実施形態では、メモリコントローラ５０２は、ＤＳＭ５２０及びＥＰＭＣ５２２を含む。

図示した実施形態では、インタフェース５１２は、信号を別のプロセッサ等の他の処理ノードに直接リンクするための統合チャネル回路を含む。したがって、場合によっては、インタフェース５１２は、プロセッサのオンダイキャッシュ及び別の処理ノードのオフダイメモリのノード間アクセスのために１つ以上のコヒーレンスリンクを利用する。この技術の例には、ＨｙｐｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔやＱｕｉｃｋＰａｔｈが含まれる。Ｉ／Ｏインタフェース５５０は、処理システム５００外のＩ／Ｏデバイスに、共有キャッシュメモリサブシステム５０４及びユニット５０８及び５１０へのインタフェースを提供する。さらに、場合によっては、Ｉ／Ｏインタフェース５５０は、ＥＰＭＣ５２２、５３６及び５４６のうち１つ以上へのインタフェースを提供する。場合によっては、Ｉ／Ｏインタフェース５５０は、データ制御及びアクセスのために、プラットフォーム及びＩ／Ｏコントローラハブ（図示省略）とさらに通信する。場合によっては、ハブは、各リンクで受信された制御パケット及びメッセージに応じて、処理システム５００から受信された情報及びコマンドに応じて、制御パケット及び応答パケットを生成する。場合によっては、ハブは、従来のサウスブリッジチップセットによって通常オフダイで実行される動作をオンダイで実行する。いくつかの実施形態では、ハブは、個別のＤＳＭ、ＥＰＭＣ又はその両方を含む。

テストインタフェース５１４は、ＩＥＥＥ１１４９．１標準テストアクセスポート及びバウンダリスキャンアーキテクチャ又はジョイントテストアクショングループ（ＪＴＡＧ）標準等の所定のプロトコルに従って処理システム５００をテストするためのインタフェースを含む。場合によっては、テストインタフェース５１４は、ＤＳＭインタフェース５６０を介してＤＳＭ５２０、５３４及び５４４のうち１つ以上をプログラミングするために使用される。いくつかの実施形態では、ＤＳＭのプログラミングは、イベントリストに対応するレジスタ等のように、所定のＤＳＭに対応するレジスタに特定の値を書き込むことを含む。場合によっては、ＤＳＭをプログラミングすることで、ＤＳＭが何れのトリガに応答するかと、応答で実行されるアクションのタイプと、が決まる。

場合によっては、ＤＳＭ５２０、５３４及び５４４は、それぞれ異なる方法でプログラミングされる。あるいは、場合によっては、ＤＳＭ５２０、５３４及び５４４のうち２つ以上が、同様の方法でプログラミングされる。さらに、場合によっては、ＤＳＭ５２０、５３４及び５４４のうち任意の所定の１つが、実行されたプログラミングに関係なく、特定のトリガイベントに応じて特定のアクションを行う。同様に、様々な実施形態において、ＥＰＭＣ５２２、５３６及び５４６は、同様に又は異なるように設計されており、類似のデータ又は異なるデータを報告する。

本明細書に開示されるように、いくつかの実施形態では、集積回路（ＩＣ）は、デバッグ相互接続でデバッグデータを選択的に出力するように構成されたデバッグコントローラと、デバッグデータに基づいてイベントを識別し、イベントを識別することに応じてＤＳＭ指標を出力するように構成されたデバッグ状態機械（ＤＳＭ）であって、プログラム可能なイベント情報に基づいてイベントを識別するように構成されたＤＳＭと、識別されたイベントを含む複数の検出されたイベントを示すように構成された拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）であって、ＤＳＭ指標に応じて識別されたイベントを示すように構成されたＥＰＭＣと、を含む。一態様では、ＥＰＭＣは、イベントベース割り込みデータを受信することに応じてイベントデータを出力するようにさらに構成されており、イベントベース割り込みデータは、デバッグデータと異なる。別の態様では、ＤＳＭは、少なくとも１つのパイプライントリガに基づいてイベントを識別するようにさらに構成されている。さらに別の態様では、ＤＳＭは、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の更新又はセキュアファームウェアの更新を介してプログラム可能なイベント情報を受信するように構成されている。

一態様では、ＤＳＭは、ユーザからプログラム可能なイベント情報を受信するように構成されている。別の態様では、識別されたイベントは複数条件イベントであり、ＤＳＭは、デバッグデータが識別されたイベントの最後の条件を示しているとの判断に応じて、ＤＳＭ指標を出力するようにさらに構成されている。さらに別の態様では、ＤＳＭ指標は、識別されたイベントの最初の条件と識別されたイベントの最後の条件との間に経過したサイクルカウントを含む。さらに別の態様では、識別されたイベントを示すことは、識別されたイベントを説明するデータをメモリデバイスのイベントログに記憶することを含む。別の態様では、識別されたイベントを示すことは、イベントを説明するデータをユーザインタフェースに送信することを含む。

いくつかの実施形態では、方法は、デバッグ状態機械（ＤＳＭ）によって、デバッグ相互接続を介して第１のデバッグデータを受信することと、ＤＳＭによって、第１のデバッグデータをＤＳＭに記憶されているイベントリストと比較することと、第１のデバッグデータがイベントリストの第１のエントリの第１の部分に一致することに応じて、第１のイベントが検出されたことを示すＤＳＭ指標を拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）に送信することと、を含む。一態様では、この方法は、第１のデバッグデータを受信する前に、ＤＳＭによって、第１のエントリの第２の部分に一致する第２のデバッグデータを受信することを含み、第１のエントリは複数条件イベントに対応し、第１のエントリの第１の部分は複数条件イベントの最後の条件に対応する。別の態様では、この方法は、ＤＳＭ指標を送信した後に、ＤＳＭによって、イベントリストへの更新を受信することを含む。

一態様では、この方法は、イベントリストへの更新を受信した後、ＤＳＭによって、デバッグ相互接続を介して第２のデバッグデータを受信することと、ＤＳＭによって、第２のデバッグデータをイベントリストと比較することと、第２のデバッグデータがイベントリストの第１のエントリの更新された第１の部分に一致することに応じて、第２のイベントが検出されたことを示す第２のＤＳＭ指標をＥＰＭＣに送信することと、を含み、第２のイベントは第１のイベントと異なり、ＤＳＭ指標は第２のＤＳＭ指標と同じである。別の態様では、イベントリストへの更新を受信することは、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の更新又はセキュアファームウェアの更新を介して更新を受信することを含む。さらに別の態様では、イベントリストへの更新を受信することは、ユーザから更新を受信することを含む。

いくつかの実施形態では、方法は、デバッグデータ及びパイプライントリガデータを受信することに応じて、ＤＳＭに記憶されたイベントリストに基づいてイベントを識別し、イベントを識別することに応じて、ＤＳＭ指標を出力するように構成されたデバッグ状態機械（ＤＳＭ）と、イベントベース割り込みデータ、ＤＳＭ表示又はその両方を受信することに応じて、識別されたイベントを含む複数の検出されたイベントのうち１つ以上を示すように構成された拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）と、を含む。一態様では、識別されたイベントを示すことは、識別されたイベントが発生したクロックサイクルのカウントを示すことを含む。別の態様では、識別されたイベントは、電力状態の相変化を含む。さらに別の態様では、ＤＳＭ指標は、電力状態モニタカウントを含む。さらに別の態様では、識別されたイベントは、障害イベントの再同期を含む。

いくつかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令及び／又はデータをコンピュータシステムに提供するために、使用中にコンピュータシステムによってアクセス可能な任意の非一時的な記憶媒体又は非一時的な記憶媒体の組み合わせを含む。このような記憶媒体には、限定されないが、光学媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク）、磁気媒体（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、磁気ハードドライブ）、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）若しくはキャッシュ）、不揮発性メモリ（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）若しくはフラッシュメモリ）、又は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースの記憶媒体が含まれ得る。コンピュータ可読記憶媒体（例えば、システムＲＡＭ又はＲＯＭ）はコンピューティングシステムに内蔵されてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、磁気ハードドライブ）はコンピューティングシステムに固定的に取り付けられてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、光学ディスク又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ベースのフラッシュメモリ）はコンピューティングシステムに着脱可能に取り付けられてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、ネットワークアクセス可能ストレージ（ＮＡＳ））は有線又は無線ネットワークを介してコンピュータシステムに結合されてもよい。

いくつかの実施形態では、上記の技術のいくつかの態様は、ソフトウェアを実行するプロセッシングシステムの１つ以上のプロセッサによって実装されてもよい。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶され、又は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上で有形に具現化された実行可能命令の１つ以上のセットを含む。ソフトウェアは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、上記の技術の１つ以上の態様を実行するように１つ以上のプロセッサを操作する命令及び特定のデータを含むことができる。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気若しくは光ディスク記憶デバイス、例えばフラッシュメモリ、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のソリッドステート記憶デバイス、又は、他の１つ以上の不揮発性メモリデバイス等を含むことができる。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶された実行可能命令は、ソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、又は、１つ以上のプロセッサによって解釈若しくは実行可能な他の命令フォーマットであってもよい。

上述したものに加えて、概要説明において説明した全てのアクティビティ又は要素が必要とされているわけではなく、特定のアクティビティ又はデバイスの一部が必要とされない場合があり、１つ以上のさらなるアクティビティが実行される場合があり、１つ以上のさらなる要素が含まれる場合があることに留意されたい。さらに、アクティビティが列挙された順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。また、概念は、特定の実施形態を参照して説明された。しかしながら、当業者であれば、特許請求の範囲に記載されているような本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形を行うことができるのを理解するであろう。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきであり、これらの変更形態の全ては、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

利益、他の利点及び問題に対する解決手段を、特定の実施形態に関して上述した。しかし、利益、利点、問題に対する解決手段、及び、何かしらの利益、利点若しくは解決手段が発生又は顕在化する可能性のある特徴は、何れか若しくは全ての請求項に重要な、必須の、又は、不可欠な特徴と解釈されない。さらに、開示された発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな方法であって、異なっているが同様の方法で修正され実施され得ることから、上述した特定の実施形態は例示にすぎない。添付の特許請求の範囲に記載されている以外に本明細書に示されている構成又は設計の詳細については限定がない。したがって、上述した特定の実施形態は、変更又は修正されてもよく、かかる変更形態の全ては、開示された発明の範囲内にあると考えられることが明らかである。したがって、ここで要求される保護は、添付の特許請求の範囲に記載されている。

本開示の範囲内で、場合によっては、異なるエンティティ（「コンポーネント」、「ユニット」、「デバイス」等と様々に呼ばれる）は、１つ以上のタスク又は動作を実行するように「構成された」と説明又は主張される。［１つ以上のタスクを実行する］ように構成された［エンティティ］という表現は、本明細書では、構造（すなわち、電子回路等の物理的なもの）を指すために使用される。より具体的には、この表現は、この構造が動作中に１つ以上のタスクを実行するように構成されていることを示すために使用される。構造は、その構造が現在操作されていない場合であっても、何らかのタスクを実行するように「構成」されていると言うことができる。「データを記憶するように構成されたメモリデバイス」は、例えば、当該集積回路が現在使用されていない（例えば、電源が接続されていない）場合であっても、動作中にデータを記憶する回路を有する集積回路を含むことを意図している。したがって、あるタスクを実行するように「構成された」と記載又は説明されたエンティティは、デバイス、回路、タスクを実施するために実行可能なプログラム命令を記憶するメモリ等の物理的なものを指す。この語句は、本明細書では、無形のものを指すために使用されない。さらに、「ように構成された」という用語は、「ように構成可能」を意味するものではない。例えば、プログラミングされていないフィールドプログラマブルゲートアレイは、プログラミング後にその機能を実行する「ように構成可能」である場合であっても、何らかの特定の機能を実行する「ように構成されて」いるとはみなされない。さらに、構造が１つ以上のタスクを実行する「ように構成されている」と添付の特許請求の範囲で記載されていることは、ミーンズ・プラス・ファンクション要素を有すると解釈すべきでないことを明確に意図している。

Claims (20)

1. デバッグ相互接続［１１０］上にデバッグデータ［１２２］を選択的に出力するように構成されたデバッグコントローラ［１０２］と、
   前記デバッグデータに基づいてイベントを識別し、前記イベントを識別したことに応じてＤＳＭ指標［１２４］を出力するように構成されたデバッグ状態機械（ＤＳＭ）［１０４］であって、プログラム可能なイベント情報に基づいて前記イベントを識別するように構成されたＤＳＭと、
   前記識別されたイベントを含む複数の検出されたイベントを示すように構成された拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）［１０６］であって、前記ＤＳＭ指標に応じて、識別されたイベントを示すように構成されたＥＰＭＣと、を備える、
   集積回路（ＩＣ）［１００］。
2. 前記ＥＰＭＣは、イベントベース割り込みデータ［１２６］を受信したことに応じて、イベントデータ［１２８］を出力するようにさらに構成されており、
   前記イベントベース割り込みデータは前記デバッグデータと異なる、
   請求項１のＩＣ。
3. 前記ＤＳＭは、少なくとも１つのパイプライントリガ［２１０］に基づいて前記イベントを識別するようにさらに構成されている、
   請求項１又は２のＩＣ。
4. 前記ＤＳＭは、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の更新又はセキュアファームウェアの更新を介して、前記プログラム可能なイベント情報を受信するように構成されている、
   請求項１～３の何れかのＩＣ。
5. 前記ＤＳＭは、ユーザから前記プログラム可能なイベント情報を受信するように構成されている、
   請求項１～４の何れかのＩＣ。
6. 前記識別されたイベントは複数条件イベントであり、
   前記ＤＳＭは、前記デバッグデータが前記識別されたイベントの最後の条件を示していると判断したことに応じて、前記ＤＳＭ指標を出力するようにさらに構成されている、
   請求項１～５の何れかのＩＣ。
7. 前記ＤＳＭ指標は、前記識別されたイベントの最初の条件と前記識別されたイベントの前記最後の条件との間に経過したサイクルのカウントを含む、
   請求項６のＩＣ。
8. 前記識別されたイベントを示すことは、前記識別されたイベントを説明するデータをメモリデバイスのイベントログに記憶することを含む、
   請求項１～７の何れかのＩＣ。
9. 前記識別されたイベントを示すことは、前記イベント説明するデータをユーザインタフェースに送信することを含む、
   請求項１～８の何れかのＩＣ。
10. デバッグ状態機械（ＤＳＭ）［１０４］によって、デバッグ相互接続［１１０］を介して第１のデバッグデータ［１２２］を受信することと、
    前記ＤＳＭによって、前記第１のデバッグデータを、前記ＤＳＭに記憶されたイベントリスト［３０４］と比較することと、
    前記第１のデバッグデータが前記イベントリストの第１のエントリの第１の部分に一致することに応じて、第１のイベントが検出されたことを示すＤＳＭ指標［１２４］を拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）［１２６］に送信することと、を含む、
    方法。
11. 前記第１のデバッグデータを受信する前に、前記ＤＳＭによって、前記第１のエントリの第２の部分に一致する第２のデバッグデータを受信することをさらに含み、
    前記第１のエントリは複数条件イベントに対応し、前記第１のエントリの前記第１の部分は、前記複数条件イベントの最後の条件に対応する、
    請求項１０の方法。
12. 前記ＤＳＭ指標を送信した後に、前記ＤＳＭによって、前記イベントリストの更新を受信することをさらに含む、
    請求項１０又は１１の方法。
13. 前記イベントリストの更新を受信した後に、前記ＤＳＭによって、前記デバッグ相互接続を介して第２のデバッグデータを受信することと、
    前記ＤＳＭによって、前記第２のデバッグデータを前記イベントリストと比較することと、
    前記第２のデバッグデータが前記イベントリストの前記第１のエントリの更新された第１の部分と一致することに応じて、第２のイベントが検出されたことを示す第２のＤＳＭ指標を前記ＥＰＭＣに送信することと、をさらに含み、
    前記第２のイベントは前記第１のイベントと異なり、前記ＤＳＭ指標は前記第２のＤＳＭ指標と同じである、
    請求項１２の方法。
14. 前記イベントリストの更新を受信することは、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）の更新又はセキュアファームウェアの更新を介して前記更新を受信することを含む、
    請求項１２又は１３の方法。
15. 前記イベントリストの更新を受信することは、ユーザから前記更新を受信することを含む、
    請求項１２～１４の何れかの方法。
16. デバッグステートマシン（ＤＳＭ）［１０４］であって、デバッグデータ［１２２］及びパイプライントリガデータ［２１０］を受信したことに応じて、前記ＤＳＭに記憶されたイベントリスト［３０４］に基づいてイベントを識別し、前記イベントを識別したことに応じてＤＳＭ指標［１２４］を出力するように構成されたＤＳＭと、
    イベントベース割り込みデータ［１２６］、前記ＤＳＭ指標、又は、その両方を受信したことに応じて、識別されたイベントを含む複数の検出されたイベントのうち１つ以上を示すように構成された拡張パフォーマンスモニタカウンタ（ＥＰＭＣ）［１０６］と、を備える、
    集積回路（ＩＣ）［１００］。
17. 前記識別されたイベントを示すことは、前記識別されたイベントが発生したクロックサイクルのカウントを示すことを含む、
    請求項１６のＩＣ。
18. 前記識別されたイベントは、電力状態の相変化を含む、
    請求項１７のＩＣ。
19. 前記ＤＳＭ指標は、電力状態モニタカウントを含む、
    請求項１７又は１８のＩＣ。
20. 前記識別されたイベントは、障害イベントの再同期を含む、
    請求項１６のＩＣ。

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