泄漏功率估计制造技术

本发明专利技术描述了提供泄漏功率估计的方法和设备。在一个实施例中，一个或多个检测的温度值（108）和一个或多个电压值（110）被用来确定集成电路（IC）部件的泄漏功率。也描述了其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
泄漏功率估计本申请是申请日为2006年6月30日、申请号为200680054765. 7、专利技术名称为“泄漏功率估计”的中国专利技术专利申请的分案申请。
技术介绍
本专利技术总地涉及电子领域，更具体地讲，本专利技术的实施例涉及集成电路(IC)器件中的泄漏功率估计。
无论是动态功耗还是泄漏功耗，都是IC设计中的主要关注点之一。特别是，亚阈泄漏(或泄漏功率)可能随着每个相继的设计阶段而增加。举例来说，在降低供电电压时(例如，为了降低动态功耗)，阈值电压也会被降低(例如，目的是为了维持低的门延时或高的频率)。但是，降低阈值电压可能以非线性方式影响泄漏功率。在一些实施例中，可假设泄漏功率在运行时等于常数。但是，泄漏功率也可能在运行时发生变化，例如随温度、供电电压或阈值电压的变化而变化。所以，不知道泄漏功率，功率管理技术就可能不太精确。 附图说明详细说明将参考附图来进行。在这些附图中，参考标号中最左端的数字表示该参考标号初次出现的图号。在不同的附图中，采用相同的参考标号表示类似或相同项。图I、图5和图6表示根据本专利技术各个实施例的计算系统的方框图。图2A和图2B表不根据各个实施例的泄漏功率估计系统的各部分的方框图。图3表示根据实施例的处理器核的方框图。图4表示根据实施例的方法的流程图。具体实施方式在下面的说明中，给出了许多特定细节以便于透彻理解各种实施例。但是，本专利技术的各个实施例可以不采用这些特定细节来实施。在其他情形下，也没有对众所周知的方法、 过程、部件和电路详加说明，这样做的目的是为了突出本专利技术的特定实施例。本专利技术的诸实施例的各个方面可以采用不同的手段来实现，例如采用集成半导体电路(“硬件”)、构成一个或多个程序的计算机可读指令(“软件”)、或者硬件和软件的组合。就本说明书而言，提到 “逻辑”就是指硬件、软件或者它们的组合。本文讨论的一些实施例可以提供有效的技术来估计泄漏功率(例如由IC器件的一个或多个部件产生的静态或亚阈泄漏功率)。在实施例中，该泄漏功率可能是由一种或多种变化引起的，例如温度和/或电压(如阈值和/或供电电压)中的变化。而且，本文所讨论的一些实施例可以应用于各种计算系统，例如参照图I、图5和图6所讨论的计算系统。更具体地讲，图I是根据实施例的计算系统100的方框图。系统100可以包括一个或多个域102 - I至102 -M (本文将其全体通称为“域102”)。域102 - I至102-M中的每个域可以包括各种各样的部件，但为清楚起见，只对域102 - I和域102 - 2画出了示例部件。而且， 每个域102可以对应于计算系统的一部分(例如参照图5和图6讨论的部件，或者更一般地讲，IC器件的一个或多个晶体管)。在实施例中，域102中的每个域可以包括由时钟信号计时的不同电路(或逻辑)，而该时钟信号可以不同于其他域中使用的时钟信号。在一个实施例中，这些时钟信号中的一个或多个信号可以是平均同步的，或者按照其他方式相关的(例如具有随时间自身重复或随时间不自身重复的关系)。如图I所示，每个域可以通过一个或多个缓冲器104和其他域进行数据通信。在一个实施例中，缓冲器104可以是先入先出(FIFO)缓冲器。每个域可以包括用来估计相应域内一个或多个部件的泄漏功率的逻辑(例如分别参照域102 - I和102 - 2所示出的逻辑106 - I和106 - 2，本文通称为“逻辑106”)、一个或多个温度传感器(例如分别参照域 102 - I和102 - 2所示出的传感器108 - I和108 - 2)、控制频率和/或电压电平以及/或者提供当前阈值电压和/或供电电压值的逻辑(例如分别参照域102 - I和102 - 2所示出的逻辑110 - I和110 - 2)、以及管理相应域内的一个或多个部件功耗的逻辑(例如分别参照域102 - I和102 - 2所示出的逻辑112 - I和112 - 2，本文通称为“逻辑112”)。在实施例中，晶体管的阈值电压可以通过对晶体管本体(基底)施加电流来进行调节。在各个实施例中，功率管理逻辑112可以调节相应域的一个或多个部件的功耗。 举例来说，逻辑112可以利用一些信息来调节相应域的一个或多个部件的供电电压和/或阈值电压，这些信息可以是泄漏功率估计值(例如由相应逻辑106提供的值)、动态功率估计、以及/或者一·些其他信息(例如每个循环所承担的指令、高速缓存错误等等)。而且，逻辑 112可以调节时钟信号(例如相应域的至少一部分内使用的时钟信号)的频率。在实施例中， 逻辑112可以关断一个或多个部件例如一个或多个处理器核或者这些处理器核的某些部分(例如不同的流水线等等)以及/或者数据高速缓存(例如，可以包括各级高速缓存，如第一级(LI)、第二级(L2)或其他级)或者数据高速缓存的某些部分(例如不同的高速缓存簇)。图2A和图2B表示根据各个实施例的泄漏功率估计系统200及系统250的组成部分的方框图。在一个实施例中，系统200及系统250和参照图I讨论的逻辑106相同或相似。在实施例中，参照图2A和图2B讨论的存储单元可以和参照图5和/或图6讨论的存储器部件相同或相似。如图2A和图2B所示，系统200和系统250可以包括温度标定因子存储单元202 (例如，用来存储多个温度标定因子值)。存储单元202可以从和一个或多个部件(例如参照图I、图5和图6讨论的那些部件)相对应的传感器108接受所检测的温度值。系统200还可以包括电压标定因子存储单元204 (例如，用来存储多个电压因子值)以及参考泄漏存储单元206(例如，用来存储参考或基准泄漏功率值)。存储单元206中存储的基准泄漏值可以在设计时加以确定(例如通过仿真或电路测量来确定)，或者在测试时加以确定。举例来说， 对具有较高可变性的设计，可以在测试时确定基准泄漏值(这是因为，对每个芯片和/或功能块，该基准值可以单独进行计算以便适应对每个电路细节的估计)。在实施例中，系统200还可以包括舍入逻辑210，用来对从传感器108接受到的温度值进行四舍五入(例如使检测值舍入成为和存储单元202所存储的值最接近的值)。插值逻辑212可以对存储单元202输出的值插值成为传感器108提供的实际温度测量值。类似地，系统200可以包括电压舍入逻辑214 (例如，用来对当前阈值和/或供电电压值舍入成为和存储单元204所存储的值最接近的值)以及电压插值逻辑218 (例如，用来对存储单元 204输出的值插值成为控制逻辑110提供的实际电压值)。乘法器208可以将所确定的温度标定因子(例如根据传感器108的检测温度从存储单元202中查找的)、所确定的电压标定因子(例如根据逻辑110所提供的当前电压值从存储单元204中查找的)以及参考泄漏值 (来自存储单元206)相乘。然后，该乘积值就可以如图I所讨论的那样被用来管理功率设定值(例如通过功率管理逻辑112进行管理)。现在参看图2B。系统250可以包括参考泄漏存储单元252，为相应的一组电压存储基准泄漏值。相应地，在一个实施例中，单个存储单元(252)可以存储多个值，这些值和图2A的参考泄漏存储单元206中所存储的值以及图2A的电压标定因子存储单元204中所存储的相应值的组合相对应。举例来说，多个泄漏功率值可以按照温度因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理器，包括：多个核，其中，每个核包括：用于提取指令的指令提取单元；用于对所述指令进行解码的指令解码单元；分支预测单元；寄存器文件；具有多个高速缓存级的高速缓存，包括第一级（L1）高速缓存和第二级（L2）高速缓存；用于执行所述指令的多个执行单元；其中，每个核被组织成多个域，每个域以指定的电压和频率进行操作，其中，将所述L2高速缓存分配给具有第一电压和频率的第一域，并且将所述处理器的至少一个其它逻辑单元分配给具有第二电压和频率的第二域；用于在确定泄漏影响的同时执行与功率使用情况有关的操作的逻辑。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：P·查帕罗蒙费尔，G·马格克里斯，J·冈萨雷斯，A·冈萨雷斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：