用于基于功率估算的指令调度的方法、装置和系统制造方法及图纸

在实施例中，一种装置包括存储器，用于包含与至少一个指令相关联的至少一个功率值。所述至少一个功率值指示装置执行所述至少一个相关联的指令所需的功率量。该装置还包括指令调度器，用于接收所述至少一个功率值和所述至少一个指令。指令调度器基于所述至少一个相关联的功率值，调度所述至少一个指令用于被至少一个功能单元所执行。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件。具体而言，本专利技术涉及基于功率估算为电子器件进行指令调度。
技术介绍
传统的电子器件，例如微处理器，一般基于硬件资源和数据可用性对其内部指令的执行进行调度，以最优化其性能。但是，随着由于处理技术的提高而引起的功耗增大，这些微处理器要抽取的电流可能多于微处理器的电压调节器所能提供的。一种解决这些微处理器过度抽取电流的典型方法包括热学和数字节流机构，其中进入微处理器的指令流通过指令停滞(stall)的手段被拦截，从而减小了微处理器所消耗的功率。但是不足的是，拦截微处理器正处理的指令流降低了其性能。此外，当微处理器处理的指令数量变化很大时，会向硬件中引入电流尖峰。例如，如果微处理器正在处理来自指令密集型应用程序的一定数量的指令，之后一段时间没有指令处理，然后返回处理来自另一指令密集型应用程序的一定数量的指令，则微处理器抽取的电流量将相应地变化。附图说明本专利技术的实施例可以通过参考以下描述和图示了这些实施例的附图被最好地理解。这里所采用的附图标号方式是用于附图中给定元件的最前面的标号与该附图的标号相关联。例如，系统100可能位于图1中。但是，不同附图之间用于相同元件的元件标号是相同的。在附图中图1图示了根据本专利技术实施例的示例性系统100，该系统包括用于控制指令集体系结构之间二进制转换的兼容性级别的处理器102和104。图2图示了根据本专利技术实施例的处理器的更为详细的示图。图3图示了根据本专利技术实施例的指令调度的流程图。图4图示了根据本专利技术实施例通过指令调度将处理器置于Di/Dt安全范围内的流程图。具体实施例方式在以下描述中，为了说明的目的，陈述了很多具体细节以提供对本专利技术的全面的理解。但是，本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下被实现对于本领域的技术人员是明显的。本专利技术的实施例通过当在例如微处理器的电子器件中调度指令用于执行时在其内部执行给定指令而解决了功耗问题。具体而言，本专利技术的实施例通过指令调度确保了满足给定电子器件的最小和最大功耗需求，其中该指令调度不仅基于硬件资源和数据可用性，而且还基于正被执行和将被执行的指令的功耗。此外，本专利技术的实施例能够确保电子器件所消耗的电流随时间的变化在一个安全范围之内，从而预防电流中的突然变化和电流中潜在的尖峰发生。因此，本专利技术的实施例提供更多的时间用于逐步匀速提高(ramp up)给定电子器件的抽取电流。如以下将更详细地描述的，本专利技术的实施例可以被用来检测系统非活动性(inactivity)和注入人工指令，以防止大的电流摆动，从而降低与这些电子器件相关的封装成本。图1图示了根据本专利技术实施例的示例性系统100，该系统包括用于控制指令集体系结构之间二进制转换的兼容性级别的处理器102和104。尽管以系统100为例来描述，但是本专利技术可以实现于包括任何合适的一个或者多个集成电路的任何合适的计算机系统中。如图1所示，计算机系统100包括处理器102和处理器104。计算机系统100还包括处理器总线110和芯片组120。处理器102和104以及芯片组120耦合到处理器总线110。处理器102和104可以各自包括任何合适的处理器体系结构，对于一个实施例，各自可以包括适用于可从加利福尼亚州圣克拉拉的Intel公司购买到的例如Pentium系列处理器中的Intel体系结构(IntelArchitecture)。对于其它实施例，计算机系统100可以包括一个、三个或者更多处理器，它们中的任何一个可以执行根据本专利技术对于一个实施例，芯片组120包括存储器控制器中心(MCH)130、输入/输出(I/O)控制器中心(ICH)140以及固件中心(FWH)170。MCH 130、ICH 140和FWH 170可以各自包括任何合适的电路，对于一个实施例，它们各自被形成为单独的集成电路芯片。对于其他实施例，芯片组120可以包括任何合适的一个或者多个集成电路器件。MCH 130可以包括任何合适的接口控制器，以提供至处理器总线110和/或与MCH 130通信的任何合适设备或部件的任何合适的通信链接。对于一个实施例，MCH 130提供对每个接口的合适的仲裁、缓冲和一致性管理。MCH 130耦合到处理器总线110并通过处理器总线110提供对处理器102和104的接口。处理器102和/或处理器104或者可以与MCH 130结合以形成单个芯片。对于一个实施例，MCH 130还提供对各自耦合到MCH130的主存132和图形控制器134的接口。主存132存储例如用于计算机系统100的数据和/或指令，并且可以包括任何合适的存储器，例如动态随机访问存储器(DRAM)。图形控制器134控制耦合到图形控制器134的合适的显示器136上的信息显示，所述显示器例如为阴极射线管(CRT)或者液晶显示(LCD)。对于一个实施例，MCH 130通过加速图形端口(AGP)与图形控制器134连接。对于一个实施例，图形控制器134或者可以与MCH结合以形成单个芯片。MCH 130还耦合到ICH 140，以提供通过中心接口对ICH 140的访问。ICH 140为计算机系统提供对I/O设备或外围部件的接口。ICH 140可以包括任何合适的接口控制器以提供至MCH 130和/或至与ICH 140通信的任何合适的设备或部件的任何合适的通信链接。对于一个实施例，ICH140为各个接口提供合适的仲裁和缓冲。对于一个实施例，ICH 140提供对一个或者多个合适的集成驱动电子设备(IDE)驱动器142、通过一个或者多个USB端口144的对一个或者多个合适的通用串行总线(USB)设备、对音频编码/解码器(编码解码器)146以及对调制解调编码解码器148的接口，其中IDE驱动器142例如为硬盘驱动器(HDD)或只读光盘存储器(CD ROM)驱动器，用于例如存储数据和/或指令。对于一个实施例，ICH 140还通过超级I/O控制器150提供对键盘151、对鼠标152、通过一个或者多个并行端口153的对例如打印机的一个或者多个合适的设备、通过一个或者多个串行端口154的对一个或者多个合适的设备以及对软盘驱动对155的接口。对于一个实施例，ICH 140还提供对通过PCI总线上的一个或者多个PCI插槽162耦合到ICH 140的一个或者多个合适的外围部件互连(PCI)设备的接口，以及提供对通过ISA桥164被PCI总线耦合到ICH 140的一个或者多个合适的工业标准体系结构(ISA)设备的接口。ISA桥164通过ISA总线上的一个或者多个ISA插槽166与一个或者多个ISA设备连接。ICH 140还耦合到FWH 170，以提供对FWH 170的接口。FWH 170可以包括任何合适的接口控制器以提供至ICH 140的任何合适的通信链接。对于一个实施例，FWH 170至少可以共享ICH 140和超级I/O控制器150之间的部分接口。FWH 170包括基本输入/输出系统(BIOS)存储器172，用于存储合适的系统和/或视频BIOS软件。BIOS存储器172可以包括任何合适的非易失性存储器，例如闪存。相应地，计算机系统100包括其上存储了实现这里所描述的一个或者全部方法的一套指令(即，软件)的机器可读介质。例如，软件可以全部或者至少部分地驻存于主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收若干指令；接收所述若干指令的若干功率值，所述功率值指示了电子器件执行所述若干指令所需的功率量；以及基于所述若干功率值，调度所述若干指令用于被所述电子器件所执行。

【技术特征摘要】
US 2002-1-2 10/038,8531.一种方法，包括接收若干指令；接收所述若干指令的若干功率值，所述功率值指示了电子器件执行所述若干指令所需的功率量；以及基于所述若干功率值，调度所述若干指令用于被所述电子器件所执行。2.如权利要求1所述的方法，其中基于所述功率值调度所述指令用于被所述电子器件所执行的步骤包括确定所述电子器件在消耗的功率是否处于最小功率阈值和最大功率阈值之间的范围内；以及一旦确定所述电子器件在消耗的功率不处于所述最小功率阈值和所述最大功率阈值之间的所述范围之内，修改用于执行的指令的数量。3.如权利要求2所述的方法，其中一旦确定所述电子器件在消耗的功率不处于所述最小功率阈值和所述最大功率阈值之间的所述范围之内，修改用于执行的指令的数量的步骤包括一旦确定所述电子器件在消耗的功率低于最小功率阈值，增大被调度要在下一个指令周期中执行的指令的数量。4.如权利要求3所述的方法，其中增大被调度要在下一个指令周期中执行的指令的数量的步骤包括添加若干人工指令以被调度用于在所述下一个指令周期中执行。5.如权利要求2所述的方法，其中一旦确定所述电子器件在消耗的功率不处于所述最小功率阈值和所述最大功率阈值之间的所述范围之内，修改用于执行的指令的数量的步骤包括一旦确定所述电子器件在消耗的功率高于最大功率阈值，减少被调度要在下一个指令周期中被执行的指令的数量。6.如权利要求1所述的方法，其中基于所述功率值调度指令用于被所述电子器件所执行的步骤包括基于被调度用于执行的所述若干指令的所述功率值，确定所述电子器件所消耗的电流随时间的变化是否大于阈值。7.如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件执行所述若干指令所需的所述功率量包括所述电子器件中的若干功能单元执行所述若干指令所需的功率量。8.如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件执行所述若干指令所需的所述功率量包括从所述电子器件中的高速缓存取回数据所需的功率量。9.如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件执行所述若干指令所需的所述功率量包括从所述电子器件外部的存储器取回数据所需的功率量。10.一种方法，包括接收若干指令；接收所述若干指令的若干功率值，所述功率值指示了处理器执行所述若干指令所需的功率量；以及基于所述若干功率值，调度所述若干指令用于被所述处理器执行；其中所述调度所述若干指令的步骤包括确定所述处理器在消耗的功率是否处于最小功率阈值和最大功率阈值之间的范围内；基于被调度用于执行的所述若干指令的功率值，确定所述处理器所消耗的电流随时间的变化是否大于电流变化阈值；以及一旦确定所述电子器件在消耗的功率不处于所述最小功率阈值和所述最大功率阈值之间的所述范围之内，并且一旦确定所述处理器所消耗的电流随时间的变化大于所述电流变化阈值，修改用于执行的指令的数量。11.如权利要求10所述的方法，其中修改用于执行的指令的数量的步骤包括增大被调度要在下一个指令周期中执行的指令的数量。12.如权利要求11所述的方法，其中增大被调度要在下一个指令周期中执行的指令的数量的步骤包括添加若干人工指令以被调度用于在所述下一个指令周期中执行。13.如权利要求10所述的方法，其中所述修改用于执行的指令的数量的步骤包括减少被调度要在下一个指令周期中执行的指令的数量。14.一种装置，包括存储器，用于包含与至少一个指令相关联的至少一个功率值，所述至少一个功率值指示了所述装置执行所述至少一个相关联的指令所需的功率量；和指令调度器，用于接收所述至少一个功率值和所述至少一个指令，以及用于基于所述至少一个相关联的功率值调度所述至少一个指令用于被至少一个功能单元所...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔格林，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]