[发明专利]减少处理器电力损耗的方法以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少处理器电力损耗的系统和方法，特别涉及处理器系 统中减少漏电功率(leakage power)损耗的一种系统以及方法。

背景技术

一般来说，现今的处理器利用时钟脉冲门控(clock gating)的变化方法来 减少电力损耗。处理器利用称之为时钟脉冲信号的电子信号以通过多个时钟 脉冲同步元件来促进系统内的操作，通常该系统会在固定时距里传送一时钟 脉冲信号，并且该信号会指导同步元件如何运转。时钟脉冲门控于系统设计 中加入逻辑元件以截断(disable)输入至该系统内闲置(inactive)元件的时 钟脉冲。在传统系统的操作中，该时钟脉冲规则性地指导同步元件运作。每 当一特定时钟脉冲操作同步元件时，则特定时钟脉冲所控制的同步元件会取 得操作用的电力。本领域普通技术人员将对应于时钟脉冲信号的电力损耗称 之为动态功率，甚至当同步元件不执行任何功能时，每当系统传送一时钟脉 冲信号的同时，同步元件仍然持续地损耗动态功率。为了控制时钟脉冲所操 作的同步元件，时钟脉冲门控插入逻辑至该系统中，当在系统中的特定元件 为闲置时，逻辑门则会避免该元件接收时钟脉冲信号。因此，该元件则不会 操作，且因此不会损耗动态功率。

虽然公知的时钟脉冲门控方法可减少系统的动态功率负载，但甚至当未 输入时钟脉冲信号的时候，该闲置元件仍然持续消耗电力。为了在下一操作 时钟脉冲期间依旧维持元件于准备状态下而造成电力损耗，本领域普通技术 人员会将此连续的电力损耗视为漏电功率或漏电损耗。时钟脉冲门控本身是 无法减少漏电损失，漏电损失是一严重的问题。当装置在体积上不断地变小， 较弱的电压供应器用来操作一系统，因此，需要消耗较少电力的处理器系统。 此外，当处理器所执行的电力应用增加时，则本领域普通技术人员须找寻增 加电力使用效率的方法。

一公知方法通过设计一休眠模式程序来减少漏电电力损耗。除了需要用 来恢复系统至操作状态的元件以外，利用休眠模式程序的系统将会移除其他 所有元件的电力。然而，休眠模式会导致时间上的损失或唤醒时间上的损失， 为了恢复提供电力至已被移除功率的元件中，这些问题占用大量的时间或时 钟脉冲期间。因此，需要针对与传统方法有关的至少若干的问题以及缺点而 提供改善现今处理器的电力损少的系统且/或方法。

发明内容

通过本发明所提供的最佳实施例来解决或避免这些和其他别的问题以 及达到此技术优点，其中本发明的实施例提供一减少处理器中的运作功率的 改善方法。

根据本发明一实施例，一种减少处理器中电力损耗的方法包括下列步 骤：判断一特殊逻辑方块(particular block)何时为闲置的；判断上述特殊逻 辑方块的功率状态；隔离上述特殊逻辑方块和一主要的处理器核心，并且停 止至上述特殊逻辑方块的电力供应，接着当上述系统需要上述特殊逻辑方块 时，上述方法还包括重新启动上述特殊逻辑方块。

根据本发明的另一实施例，一种包含多个软件指令的电脑可读取媒体， 当一处理器执行上述多个软件指令时，可通过接收一针对一特殊逻辑方块的 一时钟脉冲门控指令来减少处理器的电力损耗，其中上述时钟脉冲门控指令 包括了一指令以选择性地将一时钟脉冲信号致能或失能，当上述时钟脉冲门 控指令使得至上述特殊逻辑方块的上述时钟脉冲信号失能时，将上述特殊逻 辑方块和一处理器核心隔离，但当上述时钟脉冲门控指令使得至上述特殊逻 辑方块的上述时钟脉冲信号致能并且上述特殊逻辑方块并未接收到电力时， 重新启动上述特殊逻辑方块。

电脑可读取媒体可包括非易失性的存储器，例如：快闪存储器(flash)、 光碟片(CD)、数字视频影碟片(DVD disks)、软式磁碟片(floppy disk)、随身碟 (USB drives)以及硬编码(hard coded)存储器(例如唯读存储器(ROM)，以及 易失性的存储器(例如静态随机存储器(SRAM)和动态随机存取存储器 (DRAM))。存储器可位于处理器中。