执行事务性功率管理的硬件设备和方法技术

本文描述了与事务性功率管理有关的方法和设备。在一个实施例中，硬件设备包括：具有核的硬件处理器；多个功率域，以响应于用于每个功率域的功率管理命令而转变到多个功率状态之一；以及功率事务单元，指派第一功率管理命令为第一功率事务，以及第二功率管理命令为第二功率事务以便并发执行，在第一功率事务与第二功率事务之间不存在冲突时，执行第一功率事务和第二功率事务的提交，以及在第一功率事务与第二功率事务之间存在冲突时，执行第一功率事务的中止和第二功率事务的提交。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容一般涉及电子器件，并且更具体地，本公开内容的实施例涉及具有执行事务性功率管理的功率事务单元的硬件处理器。
技术介绍
处理器（或处理器集合）执行来自指令集（例如指令集体系结构(ISA)）的指令。指令集是与编程有关的计算机体系结构的一部分，并且通常包括原生数据类型、指令、寄存器体系结构、寻址模式、存储器体系结构、中断和异常处理及外部输入和输出(I/O)。附图说明本公开内容通过示例示出附图的图形，并且并不限于附图的图形；附图中，相同的附图标记表示类似的元素，并且其中：图1示出根据本公开内容的实施例的硬件设备。图2示出根据本公开内容的实施例的集成电路。图3示出根据本公开内容的实施例的集成电路。图4示出根据本公开内容的实施例的用于不具有功率事务的系统的功率管理代码。图5示出根据本公开内容的实施例的用于具有功率事务的系统的功率管理代码。图6示出根据本公开内容的实施例的具有原子功率事务和不具有原子功率事务的计时（timing）示意图。图7示出根据本公开内容的实施例的流程图。图8示出根据本公开内容的实施例的流程图。图9A是根据本公开内容的实施例的示出示范有序流水线和示范寄存器重命名、无序发布/执行流水线的框图。图9B是根据本公开内容的实施例的示出有序体系结构核的示范实施例和要包括在处理器中的示范寄存器重命名、无序发布/执行体系结构核两者的框图。图10A是根据本公开内容的实施例的单个处理器核连同其到管芯上互连网络的连接和其二级(L2)高速缓存的本地子集的框图。图10B是根据本公开内容的实施例的在图10A中的处理器核的部分的展开图。图11是根据本公开内容的实施例的可具有多于一个核，可具有集成存储器控制器和可具有集成图形的处理器的框图。图12是根据本公开内容的一个实施例的系统的框图。图13是根据本公开内容的实施例的更具体的示范系统的框图。图14示出的是根据本公开内容的实施例的第二更具体的示范系统的框图。图15示出的是根据本公开内容的实施例的片上系统(SoC)的框图。图16是根据本公开内容的实施例的对比将源指令集中的二进制指令转换成目标指令集中二进制指令的软件指令转换器的使用的框图。具体实施方式在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，要理解的是，本公开内容的实施例可不具有这些特定细节而实施。在其它实例中，公知的电路、结构和技术未详细显示以免模糊对此描述的理解。说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可不必须包括特定特征、结构或特性。另外，此类短语不必须表示同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例影响此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。（例如硬件）处理器（或处理器的集合）执行来自指令集（例如指令集体系结构(ISA)）的指令。指令集是与编程有关的计算机体系结构的一部分，并且通常包括原生数据类型、指令、寄存器体系结构、寻址模式、存储器体系结构、中断和异常处理及外部输入和输出(I/O)。应注意的是，本文中的术语指令可表示宏指令，例如，提供到处理器以便执行的指令，或者表示微指令，例如，从将宏指令解码的处理器的解码单元（解码器）得到的指令。处理器（例如，具有解码和/或执行指令的一个或更多个核）可对数据进行操作（例如在执行算术、逻辑或其它功能中）。硬件处理器（例如，作为计算系统的一部分）可例如根据高级配置和功率接口(ACPI)规范，在功率状态之间转变一个或更多个其组件（例如，核和/或装置）的功率。在一个实施例中，可在多操作状态、闲置状态或关闭状态之一为组件供电。例如，第一功率状态可以是最大功率和频率，并且第二功率状态可以是更低功率和频率（例如，但不是闲置）。功率状态转变可占用多个时钟周期（例如，由于多个指令被执行而引起功率状态转变）以执行从第一状态到第二状态的转变（例如在请求时）。功率可由电池或其它电源提供。通过在没有操作要执行（例如无指令要由处理器的核执行）时，将处理器和/或其装置（例如，显示器、输入/输出(I/O)端口等）置于各种功率状态（例如闲置或关闭状态），功率管理单元可保存功率。在某些实施例中，功率管理单元可通过做出功率状态确定和/或转变来管理功耗。另外地或备选地，功率管理可由操作系统(OS)（例如借助于在OS与将使其功率状态转变（例如，修改）的装置之间的驱动程序通信）来实现。在本公开内容的某些实施例中，功率管理可利用与软件（例如，OS和/或应用程序）共存的处理器（例如，一个或多个低功率微控制器）。在本公开内容的某些实施例（例如，针对能效）中，OS可分散在其域内的功率控制，例如，让每个装置域控制其自己的状态。然而，从功率管理流程角度而言，由于功率管理（例如，转变）命令例如通过功率管理单元发布和/或执行，这可导致争用和竞争状况。这可通过采用一个或多个锁（例如，使用信号量或其它方法）以例如，在另一功率转变（例如，过程）发生时中止或取消一个功率转变请求来解决。这可引起能效低，例如，如果针对整个功率转变而保持锁（例如，或装置级控制或装置的集合或用于平台）。本公开内容的某些实施例可提供可扩展功率管理，例如不利用锁。本公开内容的某些实施例可提供不利用粗粒度锁或同步功率管理，例如，在OS中或者通过功率管理单元（例如，处理器的功率管理控制器(PMC)或存储器控制器单元(SCU)）或两者的组合。本公开内容的某些实施例可提供功率管理而无需通过OS置入（例如，高级、粗粒度）锁，其中，一次只可发送一个功率转变（例如，请求）到硬件。本公开内容的某些实施例包括执行事务性功率管理的方法和功率管理设备（例如，一个或多个处理器和/或一个或多个片上系统(SOC)）。例如，（例如，装置、组件和/或功率域的）每个功率状态转变可表示为事务。在一个实施例中，通过接收例如发送到功率管理单元的控制输入（例如，用于每个功率域的输入）的功率管理命令，可请求功率状态转变（例如，从一个状态到不同状态）。本公开内容的某些实施例包括使功率管理命令并行的方法和功率管理设备。本公开内容的某些实施例包括执行事务性功率管理的方法和事务性存储器（例如，管理）设备。根据本公开内容的功率管理可包括功率管理硬件、软件、固件或其任何组合。在一个实施例中，根据原子性、一致性、隔离和耐久性(ACID)属性的一个、全部属性或任何组合来保证事务。原子性（例如，是原子的）可通常表示事务为“全有或全无”。例如，如果事务的一部分失败，则整个事务失败，并且数据（对所述数据进行操作）保持不变。原子系统可保证在每一和每个种情况中的原子性，例如，包括功率失败、错误和崩溃。在事务外，提交的事务显得（例如，通过其对对数据的操作的影响）不可见（“原子”），并且中止的事务（例如，未提交的）显得未曾发生。一致性可通常表示任何事务将把数据从一个有效状态带到另一状态。例如，根据所有定义的规则，例如，包括约束、级联、触发和其任何组合，任何写入的数据将是有效的。这可不完全保证事务的正确性，例如，其可以是应用级代码的责任，但可保证任何编程错误将不导致违反任何定义的规则。隔离可通常表示事务（例如，线程）的并发执行，导致与如果那些事务例如一个接一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬件设备，包括：具有核的硬件处理器；多个功率域，以响应于用于每个功率域的功率管理命令而转变到多个功率状态之一；以及执行以下操作的功率事务单元：指派第一功率管理命令为第一功率事务，以及第二功率管理命令为第二功率事务以便并发执行，在所述第一功率事务与所述第二功率事务之间不存在冲突时，执行所述第一功率事务和所述第二功率事务的提交，以及在所述第一功率事务与所述第二功率事务之间存在冲突时，执行所述第一功率事务的中止和所述第二功率事务的提交。

【技术特征摘要】
2015.06.27 US 14/7528961.一种硬件设备，包括：具有核的硬件处理器；多个功率域，以响应于用于每个功率域的功率管理命令而转变到多个功率状态之一；以及执行以下操作的功率事务单元：指派第一功率管理命令为第一功率事务，以及第二功率管理命令为第二功率事务以便并发执行，在所述第一功率事务与所述第二功率事务之间不存在冲突时，执行所述第一功率事务和所述第二功率事务的提交，以及在所述第一功率事务与所述第二功率事务之间存在冲突时，执行所述第一功率事务的中止和所述第二功率事务的提交。2.如权利要求1所述的硬件设备，其中所述第一功率事务和所述第二功率事务每个包括多个指令。3.如权利要求1所述的硬件设备，还包括多个功率状态寄存器以接收用于每个域的所述功率管理命令。4.如权利要求3所述的硬件设备，其中所述冲突是所述第一功率事务写入到所述第二功率事务已写入的功率状态寄存器。5.如权利要求1所述的硬件设备，其中所述功率事务单元将不发布锁。6.如权利要求1所述的硬件设备，其中所述冲突是所述第一功率事务和所述第二功率事务写入用于共享功率域的冲突功率管理命令。7.如权利要求1所述的硬件设备，其中，在存在冲突时，响应于所述第二功率事务的执行的功率域的转变只在所述第二功率事务的所述提交后对其它事务可见。8.如权利要求1-7任一项所述的硬件设备，还包括存储器事务单元，以在所述核上第一线程和在所述硬件处理器的第二核上第二线程的并发执行后，除非所述第一线程和所述第二线程将修改同一存储器地址，否则执行所述第一线程和所述第二线程的提交。9.一种方法，包括：提供包括硬件处理器的硬件设备的多个功率域，以响应于用于每个功率域的功率管理命令而转变到多个功率状态之一；指派第一功率管理命令为第一功率事务，以及第二功率管理命令为第二功率事务以便并发执行；在所述第一功率事务与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD穆拉里德哈，H塞哈德里，N克里斯纳库马，Y辛格，SR帕蒂瓦拉，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US