JPH1069330A - 集積回路上のホット・スポットを回避するための論理回路及び方法 - Google Patents
集積回路上のホット・スポットを回避するための論理回路及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロプロセッサ上の電力関連のホット・
スポットを回避するために命令または動作を論理的にス
テアリングするための方法および装置を提供する。 【解決手段】 集積回路の様々な領域内に位置する複数
のユニットの１つに命令を配布する。複数の機能ユニッ
トのそれぞれは同一であるかまたは命令に応答してほぼ
同じ機能を実行する。機能的に同等のユニットが位置す
るそれぞれの領域内で電力消費を測定する。任意の領域
内の電力消費が所定の量または値を超える場合、その領
域内に局所発熱問題が存在する。局所発熱問題が発生し
ていない領域内に位置する残りの機能ユニットの１つに
命令をディスパッチまたは経路指定し、その結果、過熱
による破局的障害の可能性が低下し、全体的なチップの
電力消費が減少し、チップの信頼性が向上し、スループ
ットが増加する。
スポットを回避するために命令または動作を論理的にス
テアリングするための方法および装置を提供する。 【解決手段】 集積回路の様々な領域内に位置する複数
のユニットの１つに命令を配布する。複数の機能ユニッ
トのそれぞれは同一であるかまたは命令に応答してほぼ
同じ機能を実行する。機能的に同等のユニットが位置す
るそれぞれの領域内で電力消費を測定する。任意の領域
内の電力消費が所定の量または値を超える場合、その領
域内に局所発熱問題が存在する。局所発熱問題が発生し
ていない領域内に位置する残りの機能ユニットの１つに
命令をディスパッチまたは経路指定し、その結果、過熱
による破局的障害の可能性が低下し、全体的なチップの
電力消費が減少し、チップの信頼性が向上し、スループ
ットが増加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力消費による発
熱の問題の軽減に関し、より詳細には、集積回路上の局
所発熱域またはホット・スポットを回避するための機能
または命令の論理ステアリングに関する。
熱の問題の軽減に関し、より詳細には、集積回路上の局
所発熱域またはホット・スポットを回避するための機能
または命令の論理ステアリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロプロセッサを設計する場合、電
力消費を制限することは主な目標の１つになっている。
マイクロプロセッサの電力消費は、新しい半導体技術の
出現や、密度および複雑さの増加、クロック速度の高速
化につれて、大幅に増加している。
力消費を制限することは主な目標の１つになっている。
マイクロプロセッサの電力消費は、新しい半導体技術の
出現や、密度および複雑さの増加、クロック速度の高速
化につれて、大幅に増加している。
【０００３】現行の多くのマイクロプロセッサの設計で
は、局所的に発熱すると致命的な破壊になりそうな可能
性を防止するためにマイクロプロセッサ・チップの特定
の部分（または機能ユニット）のアイドリングが強制的
に行われるという問題が発生している。このような問題
が発生すると、マイクロプロセッサ・チップの全体的な
スループットが大幅に低下する。というのは、局所発熱
の影響が脅威ではなくなるまで、マイクロプロセッサは
アイドリングした機能ユニットの動作を実行するために
待機しなければならないからである。
は、局所的に発熱すると致命的な破壊になりそうな可能
性を防止するためにマイクロプロセッサ・チップの特定
の部分（または機能ユニット）のアイドリングが強制的
に行われるという問題が発生している。このような問題
が発生すると、マイクロプロセッサ・チップの全体的な
スループットが大幅に低下する。というのは、局所発熱
の影響が脅威ではなくなるまで、マイクロプロセッサは
アイドリングした機能ユニットの動作を実行するために
待機しなければならないからである。
【０００４】マイクロプロセッサ・チップの全体的なス
ループットは「ＳＰＥＣ」マーク単位で測定する。特定
のマイクロプロセッサのＳＰＥＣマークは、複数の標準
的なプログラムを実行し、マイクロプロセッサのパフォ
ーマンスを評価することによって決定し、その結果、所
与のマイクロプロセッサ・スループットが得られる。お
分かりのように、局所発熱問題のために機能ユニットを
遮断すると、計算を実行するためにこれらのユニットを
使用できる可能性が低下し、それにより、マイクロプロ
セッサ・スループットが低下する。
ループットは「ＳＰＥＣ」マーク単位で測定する。特定
のマイクロプロセッサのＳＰＥＣマークは、複数の標準
的なプログラムを実行し、マイクロプロセッサのパフォ
ーマンスを評価することによって決定し、その結果、所
与のマイクロプロセッサ・スループットが得られる。お
分かりのように、局所発熱問題のために機能ユニットを
遮断すると、計算を実行するためにこれらのユニットを
使用できる可能性が低下し、それにより、マイクロプロ
セッサ・スループットが低下する。
【０００５】局所発熱に対抗しようという従来の試み
は、集積回路内の機能ユニットの配置と、所与の動作に
不要なユニットの電源をオフにする（使用不能にする）
ことに集中していた。ユニットを戦略的に配置すると一
部の局所発熱問題に軽減することができるが、チップ密
度が増加し、計算強化プログラムおよび動作を実行する
には機能ユニットが比較的ノンストップで動作する必要
があるので、チップ上の配置やレイアウトはほとんどま
たはまったく影響しない。ユニットの電源をオフにする
ための典型的な実施態様は、入信／着信命令または動作
に基づいて不要な機能ユニットを使用不能にする中央制
御ユニットを含む。
は、集積回路内の機能ユニットの配置と、所与の動作に
不要なユニットの電源をオフにする（使用不能にする）
ことに集中していた。ユニットを戦略的に配置すると一
部の局所発熱問題に軽減することができるが、チップ密
度が増加し、計算強化プログラムおよび動作を実行する
には機能ユニットが比較的ノンストップで動作する必要
があるので、チップ上の配置やレイアウトはほとんどま
たはまったく影響しない。ユニットの電源をオフにする
ための典型的な実施態様は、入信／着信命令または動作
に基づいて不要な機能ユニットを使用不能にする中央制
御ユニットを含む。
【０００６】ＳＰＥＣスループットを改善しようという
その他の試みは、複数の機能ユニットを追加することに
集中していた。たとえば、マイクロプロセッサ設計に第
２の固定小数点機能ユニットを追加することにより、固
定小数点（または浮動小数点）計算ＳＰＥＣマークを改
善することができる。しかし、同じ特性の複数のユニッ
トの場合、どの機能ユニットを遮断または使用不能にす
るかについては、一切考慮されていない。一部の試みで
は、単に各機能ユニットを交互に使用するだけであっ
た。このような技法を使用しても、各機能ユニットの近
隣（域）内の実際の電力消費（または活動）に対する考
慮が欠如しているので、このような機能ユニットの局所
発熱問題は依然として問題のまま残っている。
その他の試みは、複数の機能ユニットを追加することに
集中していた。たとえば、マイクロプロセッサ設計に第
２の固定小数点機能ユニットを追加することにより、固
定小数点（または浮動小数点）計算ＳＰＥＣマークを改
善することができる。しかし、同じ特性の複数のユニッ
トの場合、どの機能ユニットを遮断または使用不能にす
るかについては、一切考慮されていない。一部の試みで
は、単に各機能ユニットを交互に使用するだけであっ
た。このような技法を使用しても、各機能ユニットの近
隣（域）内の実際の電力消費（または活動）に対する考
慮が欠如しているので、このような機能ユニットの局所
発熱問題は依然として問題のまま残っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、マイクロ
プロセッサ内の機能ユニットに関連する局所発熱問題を
低減するための装置および方法の必要性が存在する。さ
らに、所与の機能ユニット内またはその周辺の電力消費
に関する情報を提供する装置および方法の必要性が存在
する。さらに、過熱による破局的障害（複数も可）の可
能性を低減するため、マイクロプロセッサ・チップの信
頼性を高めるため、しかも全体的なマイクロプロセッサ
・チップの平均電力消費を低減するために、マイクロプ
ロセッサの命令（または動作、機能）の論理ステアリン
グのための装置および方法が要求されている。したがっ
て、局所発熱の影響を低減し、マイクロプロセッサ・ス
ループットを高めるために、別々の近隣域内の様々な機
能ユニットへの命令の論理ステアリングが必要である。
プロセッサ内の機能ユニットに関連する局所発熱問題を
低減するための装置および方法の必要性が存在する。さ
らに、所与の機能ユニット内またはその周辺の電力消費
に関する情報を提供する装置および方法の必要性が存在
する。さらに、過熱による破局的障害（複数も可）の可
能性を低減するため、マイクロプロセッサ・チップの信
頼性を高めるため、しかも全体的なマイクロプロセッサ
・チップの平均電力消費を低減するために、マイクロプ
ロセッサの命令（または動作、機能）の論理ステアリン
グのための装置および方法が要求されている。したがっ
て、局所発熱の影響を低減し、マイクロプロセッサ・ス
ループットを高めるために、別々の近隣域内の様々な機
能ユニットへの命令の論理ステアリングが必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明により、それぞれ
が１つの集積回路の様々な領域内に位置決めされた複数
の機能回路のうちの１つに命令を配布するための回路を
提供する。この回路は、集積回路の第１の領域内に位置
決めされた第１の機能回路と、集積回路の第２の領域内
に位置決めされた第２の機能回路とを含む。第１の機能
ユニットと第２の機能ユニットは、命令に応答してほぼ
同じ機能を実行することができる。この回路は、集積回
路の第１の領域内の電力消費を測定または予測し、第１
の領域内の測定または予測電力消費に関連する第１の信
号を生成するための第１の回路をさらに含む。第２の回
路は、集積回路の第２の領域内の電力消費を測定または
予測し、第２の領域内の測定または予測電力消費に関連
する第２の信号を生成するために設けられている。第１
の信号と第２の信号とを処理し、第２の領域内の電力消
費が所定の量を超えたときは第１の機能回路に、または
第１の領域内の電力消費が所定の量を超えたときは第２
の機能回路に、動作の実行のために命令を経路指定す
る。
が１つの集積回路の様々な領域内に位置決めされた複数
の機能回路のうちの１つに命令を配布するための回路を
提供する。この回路は、集積回路の第１の領域内に位置
決めされた第１の機能回路と、集積回路の第２の領域内
に位置決めされた第２の機能回路とを含む。第１の機能
ユニットと第２の機能ユニットは、命令に応答してほぼ
同じ機能を実行することができる。この回路は、集積回
路の第１の領域内の電力消費を測定または予測し、第１
の領域内の測定または予測電力消費に関連する第１の信
号を生成するための第１の回路をさらに含む。第２の回
路は、集積回路の第２の領域内の電力消費を測定または
予測し、第２の領域内の測定または予測電力消費に関連
する第２の信号を生成するために設けられている。第１
の信号と第２の信号とを処理し、第２の領域内の電力消
費が所定の量を超えたときは第１の機能回路に、または
第１の領域内の電力消費が所定の量を超えたときは第２
の機能回路に、動作の実行のために命令を経路指定す
る。
【０００９】本発明により、集積回路上の電力関連の局
所発熱を低減する方法を提供する。集積回路の第１の領
域内の集積回路上には第１の機能ユニットが設けられ、
集積回路の第２の領域内の集積回路上には第２の機能ユ
ニットが設けられている。第１の機能ユニットと第２の
機能ユニットは、命令に応答してほぼ同じ機能を実行す
る。この方法は、集積回路の第１の領域内に局所発熱問
題が存在するかどうかを判定するステップと、集積回路
の第２の領域内に局所発熱問題が存在するかどうかを判
定するステップとを含む。局所発熱問題が検出されたか
どうかに応じて、局所発熱問題を有する領域内に位置し
ていない機能ユニットの１つに、あるいは局所発熱問題
が第１の領域と第２の領域の両方に存在する場合は全機
能ユニットのうちの１つに、命令をディスパッチまたは
経路指定する。
所発熱を低減する方法を提供する。集積回路の第１の領
域内の集積回路上には第１の機能ユニットが設けられ、
集積回路の第２の領域内の集積回路上には第２の機能ユ
ニットが設けられている。第１の機能ユニットと第２の
機能ユニットは、命令に応答してほぼ同じ機能を実行す
る。この方法は、集積回路の第１の領域内に局所発熱問
題が存在するかどうかを判定するステップと、集積回路
の第２の領域内に局所発熱問題が存在するかどうかを判
定するステップとを含む。局所発熱問題が検出されたか
どうかに応じて、局所発熱問題を有する領域内に位置し
ていない機能ユニットの１つに、あるいは局所発熱問題
が第１の領域と第２の領域の両方に存在する場合は全機
能ユニットのうちの１つに、命令をディスパッチまたは
経路指定する。
【００１０】本発明およびその利点をより完全に理解す
るために、添付図面とともに以下のの説明を参照する。
るために、添付図面とともに以下のの説明を参照する。
【００１１】
【発明の実施の形態】添付図面を参照すると、同一参照
文字は、添付図面全体を通して同一または同様の部分を
示す。
文字は、添付図面全体を通して同一または同様の部分を
示す。
【００１２】次に図１を参照すると、同図には、集積回
路１９８上の「ホット・スポット」を回避するために命
令を論理的にステアリングするための装置１００が示さ
れている。装置１００は、集積回路１９８上の第１の領
域１０２（または近隣域）と第２の領域１０４（または
近隣域）とを含む。第１の領域１０２内には、第１の機
能ユニット１０６と、電力予測回路１１０と、その他の
機能ユニットまたは回路１５０、１５１、１５２、１５
３、１５４、１５５がある。その他の機能ユニットまた
は回路１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５
５は、（集積回路１９８内の）マイクロプロセッサ内に
通常見られるタイプ（複数も可）のもので、所与の機能
を実行する（すなわち、浮動小数点／固定小数点演算論
理ユニット（ＡＬＵ）などのユニット、レジスタ、バス
・インタフェース、キャッシュ・メモリ、第２の小さい
方のプロセッサなど）。第１の機能ユニット１０６は、
命令に応答して機能を実行する回路であれば、どのよう
なタイプでもよい。
路１９８上の「ホット・スポット」を回避するために命
令を論理的にステアリングするための装置１００が示さ
れている。装置１００は、集積回路１９８上の第１の領
域１０２（または近隣域）と第２の領域１０４（または
近隣域）とを含む。第１の領域１０２内には、第１の機
能ユニット１０６と、電力予測回路１１０と、その他の
機能ユニットまたは回路１５０、１５１、１５２、１５
３、１５４、１５５がある。その他の機能ユニットまた
は回路１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５
５は、（集積回路１９８内の）マイクロプロセッサ内に
通常見られるタイプ（複数も可）のもので、所与の機能
を実行する（すなわち、浮動小数点／固定小数点演算論
理ユニット（ＡＬＵ）などのユニット、レジスタ、バス
・インタフェース、キャッシュ・メモリ、第２の小さい
方のプロセッサなど）。第１の機能ユニット１０６は、
命令に応答して機能を実行する回路であれば、どのよう
なタイプでもよい。
【００１３】第２の領域１０４内には、第２の機能ユニ
ット１０８と、電力予測回路１１２と、その他の機能ユ
ニットまたは回路１５６、１５７、１５８、１５９、１
６０がある。その他の機能ユニットまたは回路１５６、
１５７、１５８、１５９、１６０は、マイクロプロセッ
サ内に通常見られるタイプのもので、所与の機能を実行
する（すなわち、浮動小数点／固定小数点演算論理ユニ
ット（ＡＬＵ）などのユニット、レジスタ、バス・イン
タフェース、キャッシュ・メモリ、第２の小さい方のプ
ロセッサなど）。お分かりのように、第１の領域１０２
内の機能ユニット１５０、１５１、１５２、１５３、１
５４、１５５は、第２の領域１０４内の機能ユニット１
５６、１５７、１５８、１５９、１６０と同一または同
様のものにすることができる。
ット１０８と、電力予測回路１１２と、その他の機能ユ
ニットまたは回路１５６、１５７、１５８、１５９、１
６０がある。その他の機能ユニットまたは回路１５６、
１５７、１５８、１５９、１６０は、マイクロプロセッ
サ内に通常見られるタイプのもので、所与の機能を実行
する（すなわち、浮動小数点／固定小数点演算論理ユニ
ット（ＡＬＵ）などのユニット、レジスタ、バス・イン
タフェース、キャッシュ・メモリ、第２の小さい方のプ
ロセッサなど）。お分かりのように、第１の領域１０２
内の機能ユニット１５０、１５１、１５２、１５３、１
５４、１５５は、第２の領域１０４内の機能ユニット１
５６、１５７、１５８、１５９、１６０と同一または同
様のものにすることができる。
【００１４】第１の機能回路またはユニット１０６と第
２の機能回路またはユニット１０８は構造上、同一でな
くてもよい。しかし、第１の機能ユニット１０６と第２
の機能ユニット１０８は、命令に応答してほぼ同じ機能
または動作を実行する。たとえば、第１の機能ユニット
１０６がＡＬＵであれば、第２の機能ユニット１０８も
ＡＬＵになるはずであり、第１の機能ユニット１０６が
オンチップ・キャッシュ・メモリであれば、第２の機能
ユニット１０８もオンチップ・キャッシュ・メモリにな
るはずであり、以下同様である。
２の機能回路またはユニット１０８は構造上、同一でな
くてもよい。しかし、第１の機能ユニット１０６と第２
の機能ユニット１０８は、命令に応答してほぼ同じ機能
または動作を実行する。たとえば、第１の機能ユニット
１０６がＡＬＵであれば、第２の機能ユニット１０８も
ＡＬＵになるはずであり、第１の機能ユニット１０６が
オンチップ・キャッシュ・メモリであれば、第２の機能
ユニット１０８もオンチップ・キャッシュ・メモリにな
るはずであり、以下同様である。
【００１５】第１の領域１０２内に位置する電力予測回
路１１０は第１の領域１０２内の電力消費を測定または
予測する。同様に、第２の領域１０４内に位置する電力
予測回路１１２は第２の領域１０４内の電力消費を測定
または予測する。それぞれの領域１０２、１０４内の測
定または予測電力（たとえば、電力消費）から、電力予
測回路１１０、１１２は、それぞれの領域１０２、１０
４内で電力が所定の量または値を超えているかどうかも
判定する。第１の領域１０２内の電力が所定の量を超え
ている場合、第１の領域１０２内には局所発熱問題が存
在し、この状態が信号線１１８により伝送される。同様
に、第２の領域１０４内の電力が所定の量を超えている
場合、第２の領域１０４内には局所発熱問題が存在し、
この状態が信号線１２２により伝送される。お分かりの
ように、電力消費の測定（または予測）は、当業者にと
って既知の様々な方法の１つで実行することができる。
たとえば、（Ａ／Ｄ変換器の有無にかかわらず）電流計
を使用してその領域への電源線の電流を感知し、その領
域内の温度を感知し、その領域内の回路によって行われ
る動作のクロック・サイクルをカウントするかまたは命
令をカウントすることにより、電力測定を行うことがで
きる。
路１１０は第１の領域１０２内の電力消費を測定または
予測する。同様に、第２の領域１０４内に位置する電力
予測回路１１２は第２の領域１０４内の電力消費を測定
または予測する。それぞれの領域１０２、１０４内の測
定または予測電力（たとえば、電力消費）から、電力予
測回路１１０、１１２は、それぞれの領域１０２、１０
４内で電力が所定の量または値を超えているかどうかも
判定する。第１の領域１０２内の電力が所定の量を超え
ている場合、第１の領域１０２内には局所発熱問題が存
在し、この状態が信号線１１８により伝送される。同様
に、第２の領域１０４内の電力が所定の量を超えている
場合、第２の領域１０４内には局所発熱問題が存在し、
この状態が信号線１２２により伝送される。お分かりの
ように、電力消費の測定（または予測）は、当業者にと
って既知の様々な方法の１つで実行することができる。
たとえば、（Ａ／Ｄ変換器の有無にかかわらず）電流計
を使用してその領域への電源線の電流を感知し、その領
域内の温度を感知し、その領域内の回路によって行われ
る動作のクロック・サイクルをカウントするかまたは命
令をカウントすることにより、電力測定を行うことがで
きる。
【００１６】また、装置１００は、電力遮断制御ユニッ
ト１１６を有するディスパッチ・ユニット１１４も含
む。電力遮断制御ユニット１１６は、第１の領域１０２
と第２の領域１０４内の電力の量（電力消費）に関する
情報を信号線１１８、１２２を介して受け取る。領域
（または近隣域）１０２、１０４の一部または全部で局
所発熱問題が明らかな場合、ディスパッチ・ユニット１
１４は、指定の機能ユニットが実行すべき命令を適切な
機能ユニット１０６、１０８に送る。当業者であれば、
集積回路１９８上の電力関連「ホット・スポット」を回
避し、各領域内の電力消費に応答して同じタイプの複数
の機能ユニット（すなわち、様々な領域内に位置するが
同一または同様の機能を実行する）の１つに命令（複数
も可）を配布またはディスパッチするために、ディスパ
ッチ・ユニット１１４が「論理ステアリング」を実行す
ることが分かるだろう。お分かりのように、集積回路１
９８は３つ以上の領域を含み、それぞれの領域は命令に
応答してほぼ同一の機能または動作を実行できる機能ユ
ニットを含むことができる。
ト１１６を有するディスパッチ・ユニット１１４も含
む。電力遮断制御ユニット１１６は、第１の領域１０２
と第２の領域１０４内の電力の量（電力消費）に関する
情報を信号線１１８、１２２を介して受け取る。領域
（または近隣域）１０２、１０４の一部または全部で局
所発熱問題が明らかな場合、ディスパッチ・ユニット１
１４は、指定の機能ユニットが実行すべき命令を適切な
機能ユニット１０６、１０８に送る。当業者であれば、
集積回路１９８上の電力関連「ホット・スポット」を回
避し、各領域内の電力消費に応答して同じタイプの複数
の機能ユニット（すなわち、様々な領域内に位置するが
同一または同様の機能を実行する）の１つに命令（複数
も可）を配布またはディスパッチするために、ディスパ
ッチ・ユニット１１４が「論理ステアリング」を実行す
ることが分かるだろう。お分かりのように、集積回路１
９８は３つ以上の領域を含み、それぞれの領域は命令に
応答してほぼ同一の機能または動作を実行できる機能ユ
ニットを含むことができる。
【００１７】たとえば、第１の領域１０２内の測定また
は予測電力消費が所定の量を超えると想定する。したが
って、第１の領域１０２内で局所発熱問題が検出され、
この情報が信号線１１８を介して電力遮断制御ユニット
１１６に中継される。したがって、電力予測回路１１０
は、第１の領域１０２内で局所発熱問題が発生している
ことをディスパッチ・ユニット１１４に通知している。
さらに、次の保留中の命令が第１の領域１０２内の第１
の機能ユニット１０６向けにスケジューリングされてお
り、もう１つの領域１０４が対応する重複機能ユニット
１０８を有すると想定する（「重複」とは、その命令に
関連する少なくともその特定の動作のために、もう１つ
の機能ユニットが形式または機能上同一になっているこ
とを意味する）。次にディスパッチ・ユニット１１４
は、必要な動作を実行するために第２の機能ユニット１
０８に命令を送り、信号線１２４を介して第２の機能ユ
ニット１０８を使用可能にする。しかも、ディスパッチ
・ユニット１１４は信号線１２０により第１の機能ユニ
ット１０６を使用不能にし、それにより、第１の機能ユ
ニット１０６を低電力モードにする。これは、第１の領
域１０２内の電力消費を低減し、さらに第１の領域１０
２内の局所発熱問題と過熱による破局的障害の可能性の
両方も低減する。第１の領域１０２内の局所発熱問題が
もはや問題ではなくなるか、または第１の機能ユニット
１０６が動作に必要になると、次の命令を受け取るため
にディスパッチ・ユニット１１４が第１の機能ユニット
１０６を使用可能にする。お分かりのように、アプリケ
ーションによっては、所与のシステム・スループットま
たはその他の利点を達成するために、機能ユニット１０
６を強制的に動作させ、それにより、その領域内で検出
した局所発熱問題を無視するものもある。
は予測電力消費が所定の量を超えると想定する。したが
って、第１の領域１０２内で局所発熱問題が検出され、
この情報が信号線１１８を介して電力遮断制御ユニット
１１６に中継される。したがって、電力予測回路１１０
は、第１の領域１０２内で局所発熱問題が発生している
ことをディスパッチ・ユニット１１４に通知している。
さらに、次の保留中の命令が第１の領域１０２内の第１
の機能ユニット１０６向けにスケジューリングされてお
り、もう１つの領域１０４が対応する重複機能ユニット
１０８を有すると想定する（「重複」とは、その命令に
関連する少なくともその特定の動作のために、もう１つ
の機能ユニットが形式または機能上同一になっているこ
とを意味する）。次にディスパッチ・ユニット１１４
は、必要な動作を実行するために第２の機能ユニット１
０８に命令を送り、信号線１２４を介して第２の機能ユ
ニット１０８を使用可能にする。しかも、ディスパッチ
・ユニット１１４は信号線１２０により第１の機能ユニ
ット１０６を使用不能にし、それにより、第１の機能ユ
ニット１０６を低電力モードにする。これは、第１の領
域１０２内の電力消費を低減し、さらに第１の領域１０
２内の局所発熱問題と過熱による破局的障害の可能性の
両方も低減する。第１の領域１０２内の局所発熱問題が
もはや問題ではなくなるか、または第１の機能ユニット
１０６が動作に必要になると、次の命令を受け取るため
にディスパッチ・ユニット１１４が第１の機能ユニット
１０６を使用可能にする。お分かりのように、アプリケ
ーションによっては、所与のシステム・スループットま
たはその他の利点を達成するために、機能ユニット１０
６を強制的に動作させ、それにより、その領域内で検出
した局所発熱問題を無視するものもある。
【００１８】次に図２を参照すると、同図には、電力予
測回路１１０、１１２の詳細図が示されている。電力予
測回路１１０、１１２は、それぞれの領域１０２、１０
４内の電力消費を測定または予測し、任意の領域内に局
所発熱問題が存在する時期を判定する。各電力予測回路
１１０、１１２は、それぞれの領域内の電力を予測また
は測定する電力測定回路２００を含む。一実施例では、
それぞれの領域内の各機能ユニットごとにそれぞれの領
域内の電力消費が測定または予測される。したがって、
第１の領域１０２内の電力測定回路２００は第１の領域
１０２内の個々の機能ユニット（第１の機能ユニット１
０６と、ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）のそれぞれ
の電力消費を測定または予測する。同様に、第２の領域
１０４内の電力測定回路２００は第２の領域１０４内の
個々の機能ユニット（第２の機能ユニット１０８と、ユ
ニットＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ）のそれぞれの電力消費を測
定または予測する。
測回路１１０、１１２の詳細図が示されている。電力予
測回路１１０、１１２は、それぞれの領域１０２、１０
４内の電力消費を測定または予測し、任意の領域内に局
所発熱問題が存在する時期を判定する。各電力予測回路
１１０、１１２は、それぞれの領域内の電力を予測また
は測定する電力測定回路２００を含む。一実施例では、
それぞれの領域内の各機能ユニットごとにそれぞれの領
域内の電力消費が測定または予測される。したがって、
第１の領域１０２内の電力測定回路２００は第１の領域
１０２内の個々の機能ユニット（第１の機能ユニット１
０６と、ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）のそれぞれ
の電力消費を測定または予測する。同様に、第２の領域
１０４内の電力測定回路２００は第２の領域１０４内の
個々の機能ユニット（第２の機能ユニット１０８と、ユ
ニットＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ）のそれぞれの電力消費を測
定または予測する。
【００１９】各電力予測回路１１０、１１２は、その領
域内の個々の機能ユニットの測定または予測電力消費を
合計するエンコーダ２０２をさらに含む。エンコーダ２
０２は、個々の機能ユニットからの測定または予測電力
に重みを付けるように設計することができる。重みは、
優先順位、使用レベルなどに基づいて割り当てられる。
さらに、密度が高い機能ユニットや、使用時の必要電力
が大きい機能ユニットは、重みを大きくする必要がある
可能性がある。お分かりのように、収集した電力情報の
重み付けは任意で行うことができ、必須ではない。
域内の個々の機能ユニットの測定または予測電力消費を
合計するエンコーダ２０２をさらに含む。エンコーダ２
０２は、個々の機能ユニットからの測定または予測電力
に重みを付けるように設計することができる。重みは、
優先順位、使用レベルなどに基づいて割り当てられる。
さらに、密度が高い機能ユニットや、使用時の必要電力
が大きい機能ユニットは、重みを大きくする必要がある
可能性がある。お分かりのように、収集した電力情報の
重み付けは任意で行うことができ、必須ではない。
【００２０】他の実施例の電力測定回路２００は、それ
ぞれの領域の合計として電力消費を測定または予測す
る。たとえば、単一の電圧供給線（または識別可能な複
数の電源線）によりそれぞれの領域のみに電力が供給さ
れるように集積回路１９８が構築されている場合、１つ
（または複数）の点で電力が測定される。したがって、
その領域内の各機能ユニットごとに電力を測定し、その
測定値を合計するのとは対照的に、これによりその領域
内の電力を測定するのに必要な回路の量を低減すること
ができる。
ぞれの領域の合計として電力消費を測定または予測す
る。たとえば、単一の電圧供給線（または識別可能な複
数の電源線）によりそれぞれの領域のみに電力が供給さ
れるように集積回路１９８が構築されている場合、１つ
（または複数）の点で電力が測定される。したがって、
その領域内の各機能ユニットごとに電力を測定し、その
測定値を合計するのとは対照的に、これによりその領域
内の電力を測定するのに必要な回路の量を低減すること
ができる。
【００２１】当業者であれば、集積回路上のそれぞれの
領域内の電力消費を決定、測定、または予測するために
複数の手段または回路が使用可能であることが分かるだ
ろう。電力測定回路２００は、（アナログ／ディジタル
（Ａ／Ｄ）変換器の有無にかかわらず）個々の機能ユニ
ットへの全電源線または各電源線の電流を測定し、その
領域の温度を測定するかまたはその領域内の様々な点に
おける温度を測定し、その領域内で動作する各機能ユニ
ットごとのクロック・サイクルの数をカウントし、命令
をカウントするように設計することができる。各領域内
の電力消費を測定または予測する指定の機能を実行する
のであれば、どのような回路、手段、または方法でも使
用できることが分かるだろう。
領域内の電力消費を決定、測定、または予測するために
複数の手段または回路が使用可能であることが分かるだ
ろう。電力測定回路２００は、（アナログ／ディジタル
（Ａ／Ｄ）変換器の有無にかかわらず）個々の機能ユニ
ットへの全電源線または各電源線の電流を測定し、その
領域の温度を測定するかまたはその領域内の様々な点に
おける温度を測定し、その領域内で動作する各機能ユニ
ットごとのクロック・サイクルの数をカウントし、命令
をカウントするように設計することができる。各領域内
の電力消費を測定または予測する指定の機能を実行する
のであれば、どのような回路、手段、または方法でも使
用できることが分かるだろう。
【００２２】任意の領域内の電力消費を決定すると、そ
れぞれの電力予測回路１１０、１１２は測定または予測
電力消費を所定の量または値と比較する。この比較は、
好ましくは測定中の領域内に位置する弁別回路２０４に
よって行われる。あるいは、弁別回路２０４は、ディス
パッチ・ユニット１１４により近い位置またはその内部
に位置することもできる。その領域内の電力消費がその
領域用に設定された所定の量を超える場合、すでにそれ
ぞれの領域内で局所発熱問題が検出されている。このよ
うな検出が行われると、弁別回路２０４は、それぞれの
電力予測回路インジケータ信号１１８、１２２によりデ
ィスパッチ・ユニット１１４に通知する（ブロック２０
６）。局所発熱問題が一切検出されない場合、弁別回路
２０４は通常動作を続行するように通知する（ブロック
２０８）。
れぞれの電力予測回路１１０、１１２は測定または予測
電力消費を所定の量または値と比較する。この比較は、
好ましくは測定中の領域内に位置する弁別回路２０４に
よって行われる。あるいは、弁別回路２０４は、ディス
パッチ・ユニット１１４により近い位置またはその内部
に位置することもできる。その領域内の電力消費がその
領域用に設定された所定の量を超える場合、すでにそれ
ぞれの領域内で局所発熱問題が検出されている。このよ
うな検出が行われると、弁別回路２０４は、それぞれの
電力予測回路インジケータ信号１１８、１２２によりデ
ィスパッチ・ユニット１１４に通知する（ブロック２０
６）。局所発熱問題が一切検出されない場合、弁別回路
２０４は通常動作を続行するように通知する（ブロック
２０８）。
【００２３】次に図３を参照すると、同図には、電力遮
断制御ユニット１１６の詳細図が示されている。電力遮
断制御ユニット１１６は、それぞれの領域１０２、１０
４から電力予測回路インジケータ信号１１８、１２２を
受け取る。お分かりにように、同等の機能ユニットを含
む領域の数に応じて、ｎ通りのインジケータ信号が発生
する。電力遮断制御ユニット１１６はディスパッチ・ユ
ニット１１４の一部である。ディスパッチ・ユニット１
１４は分岐予測論理回路３００またはユニット可用性追
跡論理回路（図示せず）あるいはその両方を含むことが
できるが、これらは一般に電力遮断制御ユニット内に存
在する。本発明では、局所発熱問題が特定の領域内に存
在するかどうかと存在する場所を判定するために、電力
予測回路インジケータ信号１１８、１２２を追加する。
入力信号（たとえば、インジケータ信号、分岐予測信号
（任意）、ユニット可用性信号（任意））により、電力
遮断制御ユニット１１６は、動作（または機能）タイプ
に基づいてどちらの機能ユニット１０６、１０８が命令
を受け取るかを判定するだけでなく、局所過熱問題また
はその影響を低減するために、どちらの領域１０２、１
０４、すなわち、第１または第２の機能ユニット１０
６、１０８のどちらが最も適しているかも判定する。こ
れを判定すると、ディスパッチ・ユニット１１４は、対
応する動作または機能を実行するために指定の所望の機
能ユニットに命令をディスパッチまたは経路指定する。
その間、電力遮断制御ユニット１１６は、局所過熱問題
が存在する（すなわち、すでに検出された）領域（複数
も可）内の機能ユニット（複数も可）を使用不能にす
る。
断制御ユニット１１６の詳細図が示されている。電力遮
断制御ユニット１１６は、それぞれの領域１０２、１０
４から電力予測回路インジケータ信号１１８、１２２を
受け取る。お分かりにように、同等の機能ユニットを含
む領域の数に応じて、ｎ通りのインジケータ信号が発生
する。電力遮断制御ユニット１１６はディスパッチ・ユ
ニット１１４の一部である。ディスパッチ・ユニット１
１４は分岐予測論理回路３００またはユニット可用性追
跡論理回路（図示せず）あるいはその両方を含むことが
できるが、これらは一般に電力遮断制御ユニット内に存
在する。本発明では、局所発熱問題が特定の領域内に存
在するかどうかと存在する場所を判定するために、電力
予測回路インジケータ信号１１８、１２２を追加する。
入力信号（たとえば、インジケータ信号、分岐予測信号
（任意）、ユニット可用性信号（任意））により、電力
遮断制御ユニット１１６は、動作（または機能）タイプ
に基づいてどちらの機能ユニット１０６、１０８が命令
を受け取るかを判定するだけでなく、局所過熱問題また
はその影響を低減するために、どちらの領域１０２、１
０４、すなわち、第１または第２の機能ユニット１０
６、１０８のどちらが最も適しているかも判定する。こ
れを判定すると、ディスパッチ・ユニット１１４は、対
応する動作または機能を実行するために指定の所望の機
能ユニットに命令をディスパッチまたは経路指定する。
その間、電力遮断制御ユニット１１６は、局所過熱問題
が存在する（すなわち、すでに検出された）領域（複数
も可）内の機能ユニット（複数も可）を使用不能にす
る。
【００２４】次に図４を参照すると、同図には、機能ユ
ニットの１つに命令をディスパッチするための方法の基
本的な流れ図４００が示されている。当業者であれば、
流れ図４００を使用して電力遮断制御ユニット１１６内
の回路を設計できるだろう。流れ図４００は、その領域
（近隣域）の電力消費（局所発熱）情報に基づいてどの
機能ユニットが命令を受け取るかを判定するものであ
る。ステップ４０２では、要求された命令または動作を
実行するために複数の機能ユニットが存在するかどうか
について判定を行う。存在しない場合、ディスパッチ・
ユニット１１４は適切な機能ユニットに命令をディスパ
ッチまたは経路指定する（ブロック４２０）。２つまた
はそれ以上のこのような機能ユニットが存在する場合、
各機能ユニットのそれぞれの領域内に局所発熱問題が存
在するかどうかについて問合せを行う。
ニットの１つに命令をディスパッチするための方法の基
本的な流れ図４００が示されている。当業者であれば、
流れ図４００を使用して電力遮断制御ユニット１１６内
の回路を設計できるだろう。流れ図４００は、その領域
（近隣域）の電力消費（局所発熱）情報に基づいてどの
機能ユニットが命令を受け取るかを判定するものであ
る。ステップ４０２では、要求された命令または動作を
実行するために複数の機能ユニットが存在するかどうか
について判定を行う。存在しない場合、ディスパッチ・
ユニット１１４は適切な機能ユニットに命令をディスパ
ッチまたは経路指定する（ブロック４２０）。２つまた
はそれ以上のこのような機能ユニットが存在する場合、
各機能ユニットのそれぞれの領域内に局所発熱問題が存
在するかどうかについて問合せを行う。
【００２５】ステップ４０４では、第１の領域１０２内
に局所発熱問題が一切存在しないことを電力予測回路イ
ンジケータ信号１１８が示す場合、実行すべき命令を第
１の機能ユニット１０６にディスパッチまたは経路指定
する（ブロック４２１）。しかし、局所発熱問題が検出
された場合、第１の機能ユニット１０２が使用不能にな
り（ブロック４２２）、プロセスは続行する。ステップ
４０６では、第２の領域１０４内に局所発熱問題が一切
存在しないことを電力予測回路インジケータ信号１２２
が示す場合、実行すべき命令を第２の機能ユニット１０
６にディスパッチまたは経路指定する（ブロック４２
３）。しかし、局所発熱問題が検出された場合、第２の
機能ユニット１０２が使用不能になり（ブロック４２
４）、機能ユニットを有するｎ番目の領域の電力消費
（インジケータ信号によって判定する）がステップ４０
８で検査されるまでプロセスは続行する。ｎ番目の領域
で局所発熱問題が発生していない場合、実行すべき命令
をｎ番目の機能ユニットにディスパッチまたは経路指定
する（ブロック４２５）。しかし、ｎ番目の領域でも局
所発熱問題が発生している場合、局所発熱問題は避けが
たく（ブロック４２６）、ディスパッチ・ユニットは、
いずれかのユニットに命令をディスパッチする前に所定
の期間待機し、ステップ４０４から始まる諸ステップを
繰り返し、いずれかのユニットに命令をディスパッチ
し、デフォルトに基づいて特定のユニットにディスパッ
チすることになる。お分かりのように、流れ図４００
は、第１の領域、第２の領域、ｎ番目の領域の電力消費
について順次問合せを行うためには不要であるが、どの
ように構成することもできる。
に局所発熱問題が一切存在しないことを電力予測回路イ
ンジケータ信号１１８が示す場合、実行すべき命令を第
１の機能ユニット１０６にディスパッチまたは経路指定
する（ブロック４２１）。しかし、局所発熱問題が検出
された場合、第１の機能ユニット１０２が使用不能にな
り（ブロック４２２）、プロセスは続行する。ステップ
４０６では、第２の領域１０４内に局所発熱問題が一切
存在しないことを電力予測回路インジケータ信号１２２
が示す場合、実行すべき命令を第２の機能ユニット１０
６にディスパッチまたは経路指定する（ブロック４２
３）。しかし、局所発熱問題が検出された場合、第２の
機能ユニット１０２が使用不能になり（ブロック４２
４）、機能ユニットを有するｎ番目の領域の電力消費
（インジケータ信号によって判定する）がステップ４０
８で検査されるまでプロセスは続行する。ｎ番目の領域
で局所発熱問題が発生していない場合、実行すべき命令
をｎ番目の機能ユニットにディスパッチまたは経路指定
する（ブロック４２５）。しかし、ｎ番目の領域でも局
所発熱問題が発生している場合、局所発熱問題は避けが
たく（ブロック４２６）、ディスパッチ・ユニットは、
いずれかのユニットに命令をディスパッチする前に所定
の期間待機し、ステップ４０４から始まる諸ステップを
繰り返し、いずれかのユニットに命令をディスパッチ
し、デフォルトに基づいて特定のユニットにディスパッ
チすることになる。お分かりのように、流れ図４００
は、第１の領域、第２の領域、ｎ番目の領域の電力消費
について順次問合せを行うためには不要であるが、どの
ように構成することもできる。
【００２６】本発明により、マイクロプロセッサの設計
者は、マイクロプロセッサまたは集積回路の様々な領域
内または様々な領域での予測または測定電力消費に応答
して別々の領域内の様々なユニットに命令または（機
能）を論理的にステアリングすることができる。
者は、マイクロプロセッサまたは集積回路の様々な領域
内または様々な領域での予測または測定電力消費に応答
して別々の領域内の様々なユニットに命令または（機
能）を論理的にステアリングすることができる。
【００２７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００２８】（１）それぞれが１つの集積回路の様々な
領域内に位置決めされた複数の機能ユニットのうちの１
つに命令を配布するための回路において、命令に応答し
てほぼ同じ機能を実行することができ、各機能ユニット
が集積回路上の複数の領域のうちの対応する１つの領域
内に位置決めされている、複数の機能ユニットと、各電
力予測回路が複数の領域のうちの対応する１つの領域内
の電力消費を測定または予測する、複数の電力予測回路
と、複数の領域のそれぞれの測定または予測電力消費を
処理し、複数の領域のうちの他の領域内の測定または予
測電力消費が所定の量を超えるときにその動作を実行す
るように複数の領域のうちの対応する１つの領域内の複
数の機能ユニットのうちの１つに命令を経路指定するた
めの回路とを含むことを特徴とする回路。 （２）前記回路が、各弁別回路が複数の領域の１つに対
応し、対応する領域からの測定または予測電力消費を受
け取り、対応する領域内の測定または予測電力消費が所
定の量を超えるときにインジケータ信号を生成する、複
数の弁別回路を含むことを特徴とする、上記（１）に記
載の回路。 （３）各弁別回路が、それが対応する領域内に構造的に
位置決めされていることを特徴とする、上記（２）に記
載の回路。 （４）前記回路が、複数の弁別回路によって生成された
インジケータ信号を受け取って処理し、インジケータ信
号に応答して複数の領域のうちの１つを選択するための
ユニット電力遮断制御回路と、局所発熱の影響を低減す
るために複数の領域のうちから選択した１つに対応する
複数の機能ユニットのうちの１つに命令をディスパッチ
するためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むこと
を特徴とする、上記（２）に記載の回路。 （５）前記ディスパッチ・ユニットが残りの機能ユニッ
トを使用不能にすることを特徴とする、上記（４）に記
載の回路。 （６）前記回路が、複数の領域のそれぞれからの測定ま
たは予測電力消費を受け取って処理し、複数の領域のう
ちの１つまたは複数内に局所発熱問題が存在するかどう
かを検出するためのユニット電力遮断制御回路と、局所
発熱の影響を低減するために局所発熱問題が一切検出さ
れていない複数の領域のうちの１つに対応する複数の機
能ユニットのうちの１つに命令をディスパッチするため
のディスパッチ・ユニットとをさらに含むことを特徴と
する、上記（１）に記載の回路。 （７）前記ディスパッチ・ユニットが、局所発熱問題が
検出された領域に対応する機能ユニットを使用不能にす
ることを特徴とする、上記（６）に記載の回路。 （８）それぞれが１つの集積回路の様々な領域内に位置
決めされた複数の機能回路のうちの１つに命令を配布す
るための回路において、集積回路の第１の領域内に位置
決めされた第１の機能回路と、集積回路の第１の領域内
の電力消費を測定または予測し、第１の領域内の測定ま
たは予測電力消費に関する第１の信号を生成するための
第１の回路と、集積回路の第２の領域内に位置決めされ
ており、第１の機能ユニットと第２の機能ユニットが命
令に応答してほぼ同じ機能を実行することができる第２
の機能回路と、集積回路の第２の領域内の電力消費を測
定または予測し、第２の領域内の測定または予測電力消
費に関する第２の信号を生成するための第２の回路と、
第１の信号と第２の信号とを処理し、第２の領域内の電
力消費が所与の量を超えるときは第１の機能回路に、第
１の領域内の電力消費が所与の量を超えるときは第２の
機能回路に動作の実行のために命令を経路指定するため
の回路とを含むことを特徴とする回路。 （９）前記第１の回路が、第１の領域内の電力消費を測
定または予測する第１の電力感知回路と、第１の領域内
の測定または予測電力消費を第１の所定の量と比較し、
第１の領域内の電力消費が第１の所定の量を超えるとき
に第１の信号を生成する第１の弁別回路とを含み、前記
第２の回路が、第２の領域内の電力消費を測定または予
測する第２の電力感知回路と、第２の領域内の測定また
は予測電力消費を第２の所定の量と比較し、第２の領域
内の電力消費が第２の所定の量を超えるときに第２の信
号を生成する第２の弁別回路とを含むことを特徴とす
る、上記（８）に記載の回路。 （１０）前記処理回路が、第１の信号と第２の信号とを
受け取って処理し、命令を受け取るために第１または第
２の機能ユニットのうちの１つを選択するユニット電力
遮断制御回路と、命令の実行のために選択した機能ユニ
ットに命令をディスパッチし、それにより、選択してい
ない機能ユニットを含む領域内の局所発熱の影響を低減
するためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むこと
を特徴とする、上記（９）に記載の回路。 （１１）前記ディスパッチ・ユニットが、選択していな
い機能ユニットを使用不能にすることを特徴とする、上
記（１０）に記載の回路。 （１２）前記処理回路が、第１の信号と第２の信号とを
受け取って処理し、命令を受け取るために第１または第
２の機能ユニットのうちの１つを選択するユニット電力
遮断制御回路と、命令の実行のために選択した機能ユニ
ットに命令をディスパッチし、それにより、選択してい
ない機能ユニットを含む領域内の局所発熱の影響を低減
するためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むこと
を特徴とする、上記（８）に記載の回路。 （１３）前記ディスパッチ・ユニットが、選択していな
い機能ユニットを使用不能にすることを特徴とする、上
記（１２）に記載の回路。 （１４）集積回路上の電力関連の局所発熱を低減する方
法において、集積回路の第１の領域内の集積回路上に第
１の機能ユニットを設けるステップと、集積回路の第２
の領域内の集積回路上に第２の機能ユニットを設けるス
テップとを含み、第１の機能ユニットと第２の機能ユニ
ットが命令に応答してほぼ同じ機能を実行することがで
き、さらに、集積回路の第１の領域内に局所発熱問題が
存在するかどうかを判定するステップと、集積回路の第
２の領域内に局所発熱問題が存在するかどうかを判定す
るステップと、局所発熱問題を有する領域内に位置して
いない第１の機能ユニットまたは第２の機能ユニットの
うちの１つに、あるいは局所発熱問題が第１の領域と第
２の領域の両方に存在する場合は第１または第２の機能
ユニットのうちの１つに、命令をディスパッチするステ
ップとを含むことを特徴とする方法。 （１５）命令をディスパッチする前記ステップが、命令
のディスパッチ先である機能ユニットを使用可能にする
ステップと、局所発熱問題を有する領域内に位置する機
能ユニットを使用不能にするステップとを含むことを特
徴とする、上記（１４）に記載の方法。 （１６）第１の領域内に局所発熱問題が存在するかどう
かを判定する前記ステップが、第１の領域内の電力消費
を測定または予測するステップと、測定または予測電力
消費を第１の所定の量と比較し、電力消費が第１の所定
の量を超えるときに第１の領域内に局所発熱問題が存在
すると判定するステップとを含み、第２の領域内に局所
発熱問題が存在するかどうかを判定する前記ステップ
が、第２の領域内の電力消費を測定または予測するステ
ップと、測定または予測電力消費を第２の所定の量と比
較し、電力消費が第２の所定の量を超えるときに第２の
領域内に局所発熱問題が存在すると判定するステップと
を含むことを特徴とする、上記（１４）に記載の方法。 （１７）命令をディスパッチする前記ステップが、命令
のディスパッチ先である機能ユニットを使用可能にする
ステップと、局所発熱問題を有する領域内に位置する機
能ユニットを使用不能にするステップとを含むことを特
徴とする、上記（１６）に記載の方法。
領域内に位置決めされた複数の機能ユニットのうちの１
つに命令を配布するための回路において、命令に応答し
てほぼ同じ機能を実行することができ、各機能ユニット
が集積回路上の複数の領域のうちの対応する１つの領域
内に位置決めされている、複数の機能ユニットと、各電
力予測回路が複数の領域のうちの対応する１つの領域内
の電力消費を測定または予測する、複数の電力予測回路
と、複数の領域のそれぞれの測定または予測電力消費を
処理し、複数の領域のうちの他の領域内の測定または予
測電力消費が所定の量を超えるときにその動作を実行す
るように複数の領域のうちの対応する１つの領域内の複
数の機能ユニットのうちの１つに命令を経路指定するた
めの回路とを含むことを特徴とする回路。 （２）前記回路が、各弁別回路が複数の領域の１つに対
応し、対応する領域からの測定または予測電力消費を受
け取り、対応する領域内の測定または予測電力消費が所
定の量を超えるときにインジケータ信号を生成する、複
数の弁別回路を含むことを特徴とする、上記（１）に記
載の回路。 （３）各弁別回路が、それが対応する領域内に構造的に
位置決めされていることを特徴とする、上記（２）に記
載の回路。 （４）前記回路が、複数の弁別回路によって生成された
インジケータ信号を受け取って処理し、インジケータ信
号に応答して複数の領域のうちの１つを選択するための
ユニット電力遮断制御回路と、局所発熱の影響を低減す
るために複数の領域のうちから選択した１つに対応する
複数の機能ユニットのうちの１つに命令をディスパッチ
するためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むこと
を特徴とする、上記（２）に記載の回路。 （５）前記ディスパッチ・ユニットが残りの機能ユニッ
トを使用不能にすることを特徴とする、上記（４）に記
載の回路。 （６）前記回路が、複数の領域のそれぞれからの測定ま
たは予測電力消費を受け取って処理し、複数の領域のう
ちの１つまたは複数内に局所発熱問題が存在するかどう
かを検出するためのユニット電力遮断制御回路と、局所
発熱の影響を低減するために局所発熱問題が一切検出さ
れていない複数の領域のうちの１つに対応する複数の機
能ユニットのうちの１つに命令をディスパッチするため
のディスパッチ・ユニットとをさらに含むことを特徴と
する、上記（１）に記載の回路。 （７）前記ディスパッチ・ユニットが、局所発熱問題が
検出された領域に対応する機能ユニットを使用不能にす
ることを特徴とする、上記（６）に記載の回路。 （８）それぞれが１つの集積回路の様々な領域内に位置
決めされた複数の機能回路のうちの１つに命令を配布す
るための回路において、集積回路の第１の領域内に位置
決めされた第１の機能回路と、集積回路の第１の領域内
の電力消費を測定または予測し、第１の領域内の測定ま
たは予測電力消費に関する第１の信号を生成するための
第１の回路と、集積回路の第２の領域内に位置決めされ
ており、第１の機能ユニットと第２の機能ユニットが命
令に応答してほぼ同じ機能を実行することができる第２
の機能回路と、集積回路の第２の領域内の電力消費を測
定または予測し、第２の領域内の測定または予測電力消
費に関する第２の信号を生成するための第２の回路と、
第１の信号と第２の信号とを処理し、第２の領域内の電
力消費が所与の量を超えるときは第１の機能回路に、第
１の領域内の電力消費が所与の量を超えるときは第２の
機能回路に動作の実行のために命令を経路指定するため
の回路とを含むことを特徴とする回路。 （９）前記第１の回路が、第１の領域内の電力消費を測
定または予測する第１の電力感知回路と、第１の領域内
の測定または予測電力消費を第１の所定の量と比較し、
第１の領域内の電力消費が第１の所定の量を超えるとき
に第１の信号を生成する第１の弁別回路とを含み、前記
第２の回路が、第２の領域内の電力消費を測定または予
測する第２の電力感知回路と、第２の領域内の測定また
は予測電力消費を第２の所定の量と比較し、第２の領域
内の電力消費が第２の所定の量を超えるときに第２の信
号を生成する第２の弁別回路とを含むことを特徴とす
る、上記（８）に記載の回路。 （１０）前記処理回路が、第１の信号と第２の信号とを
受け取って処理し、命令を受け取るために第１または第
２の機能ユニットのうちの１つを選択するユニット電力
遮断制御回路と、命令の実行のために選択した機能ユニ
ットに命令をディスパッチし、それにより、選択してい
ない機能ユニットを含む領域内の局所発熱の影響を低減
するためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むこと
を特徴とする、上記（９）に記載の回路。 （１１）前記ディスパッチ・ユニットが、選択していな
い機能ユニットを使用不能にすることを特徴とする、上
記（１０）に記載の回路。 （１２）前記処理回路が、第１の信号と第２の信号とを
受け取って処理し、命令を受け取るために第１または第
２の機能ユニットのうちの１つを選択するユニット電力
遮断制御回路と、命令の実行のために選択した機能ユニ
ットに命令をディスパッチし、それにより、選択してい
ない機能ユニットを含む領域内の局所発熱の影響を低減
するためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むこと
を特徴とする、上記（８）に記載の回路。 （１３）前記ディスパッチ・ユニットが、選択していな
い機能ユニットを使用不能にすることを特徴とする、上
記（１２）に記載の回路。 （１４）集積回路上の電力関連の局所発熱を低減する方
法において、集積回路の第１の領域内の集積回路上に第
１の機能ユニットを設けるステップと、集積回路の第２
の領域内の集積回路上に第２の機能ユニットを設けるス
テップとを含み、第１の機能ユニットと第２の機能ユニ
ットが命令に応答してほぼ同じ機能を実行することがで
き、さらに、集積回路の第１の領域内に局所発熱問題が
存在するかどうかを判定するステップと、集積回路の第
２の領域内に局所発熱問題が存在するかどうかを判定す
るステップと、局所発熱問題を有する領域内に位置して
いない第１の機能ユニットまたは第２の機能ユニットの
うちの１つに、あるいは局所発熱問題が第１の領域と第
２の領域の両方に存在する場合は第１または第２の機能
ユニットのうちの１つに、命令をディスパッチするステ
ップとを含むことを特徴とする方法。 （１５）命令をディスパッチする前記ステップが、命令
のディスパッチ先である機能ユニットを使用可能にする
ステップと、局所発熱問題を有する領域内に位置する機
能ユニットを使用不能にするステップとを含むことを特
徴とする、上記（１４）に記載の方法。 （１６）第１の領域内に局所発熱問題が存在するかどう
かを判定する前記ステップが、第１の領域内の電力消費
を測定または予測するステップと、測定または予測電力
消費を第１の所定の量と比較し、電力消費が第１の所定
の量を超えるときに第１の領域内に局所発熱問題が存在
すると判定するステップとを含み、第２の領域内に局所
発熱問題が存在するかどうかを判定する前記ステップ
が、第２の領域内の電力消費を測定または予測するステ
ップと、測定または予測電力消費を第２の所定の量と比
較し、電力消費が第２の所定の量を超えるときに第２の
領域内に局所発熱問題が存在すると判定するステップと
を含むことを特徴とする、上記（１４）に記載の方法。 （１７）命令をディスパッチする前記ステップが、命令
のディスパッチ先である機能ユニットを使用可能にする
ステップと、局所発熱問題を有する領域内に位置する機
能ユニットを使用不能にするステップとを含むことを特
徴とする、上記（１６）に記載の方法。
【図１】本発明によるシステムの全体的なブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す電力予測回路の詳細図である。
【図３】電力遮断制御ユニットの詳細図である。
【図４】機能ユニットの１つに命令をディスパッチする
ための方法の基本的な流れ図である。
ための方法の基本的な流れ図である。
１００ 装置 １０２ ユニット＃１の近隣域 １０４ ユニット＃２の近隣域 １０６ タイプＸユニット＃１ １０８ タイプＸユニット＃２ １１０ 近隣電力予測回路 １１２ 近隣電力予測回路 １１４ ディスパッチ・ユニット １１６ 電力遮断制御ユニット １１８ 信号線 １２０ 信号線 １２２ 信号線 １２４ 信号線 １５０ 機能ユニット １５１ 機能ユニット １５２ 機能ユニット １５３ 機能ユニット １５４ 機能ユニット １５５ 機能ユニット １５６ 機能ユニット １５７ 機能ユニット １５８ 機能ユニット １５９ 機能ユニット １６０ 機能ユニット １９８ 集積回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・ジェイ・クリム アメリカ合衆国78746 テキサス州オース チン サイプレス・ポイント・イースト 2305 (72)発明者 ウィレム・ビー・ファン＝デル＝フーフェ ン アメリカ合衆国78681−4028 テキサス州 ラウンド・ロック オークランズ・ドライ ブ 601
Claims (17)
- 【請求項１】それぞれが１つの集積回路の様々な領域内
に位置決めされた複数の機能ユニットのうちの１つに命
令を配布するための回路において、 命令に応答してほぼ同じ機能を実行することができ、各
機能ユニットが集積回路上の複数の領域のうちの対応す
る１つの領域内に位置決めされている、複数の機能ユニ
ットと、 各電力予測回路が複数の領域のうちの対応する１つの領
域内の電力消費を測定または予測する、複数の電力予測
回路と、 複数の領域のそれぞれの測定または予測電力消費を処理
し、複数の領域のうちの他の領域内の測定または予測電
力消費が所定の量を超えるときにその動作を実行するよ
うに複数の領域のうちの対応する１つの領域内の複数の
機能ユニットのうちの１つに命令を経路指定するための
回路とを含むことを特徴とする回路。 - 【請求項２】前記回路が、 各弁別回路が複数の領域の１つに対応し、対応する領域
からの測定または予測電力消費を受け取り、対応する領
域内の測定または予測電力消費が所定の量を超えるとき
にインジケータ信号を生成する、複数の弁別回路を含む
ことを特徴とする、請求項１に記載の回路。 - 【請求項３】各弁別回路が、それが対応する領域内に構
造的に位置決めされていることを特徴とする、請求項２
に記載の回路。 - 【請求項４】前記回路が、 複数の弁別回路によって生成されたインジケータ信号を
受け取って処理し、インジケータ信号に応答して複数の
領域のうちの１つを選択するためのユニット電力遮断制
御回路と、 局所発熱の影響を低減するために複数の領域のうちから
選択した１つに対応する複数の機能ユニットのうちの１
つに命令をディスパッチするためのディスパッチ・ユニ
ットとをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載
の回路。 - 【請求項５】前記ディスパッチ・ユニットが残りの機能
ユニットを使用不能にすることを特徴とする、請求項４
に記載の回路。 - 【請求項６】前記回路が、 複数の領域のそれぞれからの測定または予測電力消費を
受け取って処理し、複数の領域のうちの１つまたは複数
内に局所発熱問題が存在するかどうかを検出するための
ユニット電力遮断制御回路と、 局所発熱の影響を低減するために局所発熱問題が一切検
出されていない複数の領域のうちの１つに対応する複数
の機能ユニットのうちの１つに命令をディスパッチする
ためのディスパッチ・ユニットとをさらに含むことを特
徴とする、請求項１に記載の回路。 - 【請求項７】前記ディスパッチ・ユニットが、局所発熱
問題が検出された領域に対応する機能ユニットを使用不
能にすることを特徴とする、請求項６に記載の回路。 - 【請求項８】それぞれが１つの集積回路の様々な領域内
に位置決めされた複数の機能回路のうちの１つに命令を
配布するための回路において、 集積回路の第１の領域内に位置決めされた第１の機能回
路と、 集積回路の第１の領域内の電力消費を測定または予測
し、第１の領域内の測定または予測電力消費に関する第
１の信号を生成するための第１の回路と、 集積回路の第２の領域内に位置決めされており、第１の
機能ユニットと第２の機能ユニットが命令に応答してほ
ぼ同じ機能を実行することができる第２の機能回路と、 集積回路の第２の領域内の電力消費を測定または予測
し、第２の領域内の測定または予測電力消費に関する第
２の信号を生成するための第２の回路と、 第１の信号と第２の信号とを処理し、第２の領域内の電
力消費が所与の量を超えるときは第１の機能回路に、第
１の領域内の電力消費が所与の量を超えるときは第２の
機能回路に動作の実行のために命令を経路指定するため
の回路とを含むことを特徴とする回路。 - 【請求項９】前記第１の回路が、 第１の領域内の電力消費を測定または予測する第１の電
力感知回路と、 第１の領域内の測定または予測電力消費を第１の所定の
量と比較し、第１の領域内の電力消費が第１の所定の量
を超えるときに第１の信号を生成する第１の弁別回路と
を含み、 前記第２の回路が、 第２の領域内の電力消費を測定または予測する第２の電
力感知回路と、 第２の領域内の測定または予測電力消費を第２の所定の
量と比較し、第２の領域内の電力消費が第２の所定の量
を超えるときに第２の信号を生成する第２の弁別回路と
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の回路。 - 【請求項１０】前記処理回路が、 第１の信号と第２の信号とを受け取って処理し、命令を
受け取るために第１または第２の機能ユニットのうちの
１つを選択するユニット電力遮断制御回路と、 命令の実行のために選択した機能ユニットに命令をディ
スパッチし、それにより、選択していない機能ユニット
を含む領域内の局所発熱の影響を低減するためのディス
パッチ・ユニットとをさらに含むことを特徴とする、請
求項９に記載の回路。 - 【請求項１１】前記ディスパッチ・ユニットが、選択し
ていない機能ユニットを使用不能にすることを特徴とす
る、請求項１０に記載の回路。 - 【請求項１２】前記処理回路が、 第１の信号と第２の信号とを受け取って処理し、命令を
受け取るために第１または第２の機能ユニットのうちの
１つを選択するユニット電力遮断制御回路と、 命令の実行のために選択した機能ユニットに命令をディ
スパッチし、それにより、選択していない機能ユニット
を含む領域内の局所発熱の影響を低減するためのディス
パッチ・ユニットとをさらに含むことを特徴とする、請
求項８に記載の回路。 - 【請求項１３】前記ディスパッチ・ユニットが、選択し
ていない機能ユニットを使用不能にすることを特徴とす
る、請求項１２に記載の回路。 - 【請求項１４】集積回路上の電力関連の局所発熱を低減
する方法において、 集積回路の第１の領域内の集積回路上に第１の機能ユニ
ットを設けるステップと、 集積回路の第２の領域内の集積回路上に第２の機能ユニ
ットを設けるステップとを含み、第１の機能ユニットと
第２の機能ユニットが命令に応答してほぼ同じ機能を実
行することができ、 さらに、集積回路の第１の領域内に局所発熱問題が存在
するかどうかを判定するステップと、 集積回路の第２の領域内に局所発熱問題が存在するかど
うかを判定するステップと、 局所発熱問題を有する領域内に位置していない第１の機
能ユニットまたは第２の機能ユニットのうちの１つに、
あるいは局所発熱問題が第１の領域と第２の領域の両方
に存在する場合は第１または第２の機能ユニットのうち
の１つに、命令をディスパッチするステップとを含むこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項１５】命令をディスパッチする前記ステップ
が、 命令のディスパッチ先である機能ユニットを使用可能に
するステップと、 局所発熱問題を有する領域内に位置する機能ユニットを
使用不能にするステップとを含むことを特徴とする、請
求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】第１の領域内に局所発熱問題が存在する
かどうかを判定する前記ステップが、 第１の領域内の電力消費を測定または予測するステップ
と、 測定または予測電力消費を第１の所定の量と比較し、電
力消費が第１の所定の量を超えるときに第１の領域内に
局所発熱問題が存在すると判定するステップとを含み、 第２の領域内に局所発熱問題が存在するかどうかを判定
する前記ステップが、 第２の領域内の電力消費を測定または予測するステップ
と、 測定または予測電力消費を第２の所定の量と比較し、電
力消費が第２の所定の量を超えるときに第２の領域内に
局所発熱問題が存在すると判定するステップとを含むこ
とを特徴とする、請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１７】命令をディスパッチする前記ステップ
が、 命令のディスパッチ先である機能ユニットを使用可能に
するステップと、 局所発熱問題を有する領域内に位置する機能ユニットを
使用不能にするステップとを含むことを特徴とする、請
求項１６に記載の方法。
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