[发明专利]包括代码再循环技术的用于能效和节能的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本公开涉及集成电路中的能效和节能以及在集成电路上执行的代码，更具体地但不排他地涉及代码再循环。

背景技术

半导体处理和逻辑设计的进步已允许在集成电路器件上可能存在的逻辑量的增加。因此，计算机系统配置已经从系统中的单个或多个集成电路进化至各个集成电路上的多个硬件线程、多个核、多个设备和/或完整的系统。此外，随着集成电路密度增长，计算系统(从嵌入式系统到服务器)的功率需求也逐步提高。此外，软件低效率及其对硬件的要求也已造成了计算设备能耗的提高。实际上，一些研究表明计算机消耗了美国全部电力供应的大部分。

因此，存在对与集成电路相关联的能效和节能的关键需求。而且，随着服务器、桌面计算机、笔记本、超极本、平板、移动电话、处理器、嵌入式系统等等变得更加流行(从包括在典型的计算机、汽车和电视中到生物技术)，计算设备销售的影响已然超出能耗的范围而延伸至对经济系统存在显著、直接的影响。

当功耗变得更加重要，总是趋向于提高性能的趋势将要与功耗考虑相互平衡。因此，已经投机地将集成电路的多个部分断电，诸如将处理器置于睡眠状态。不过，现有处理器通常仍保持它们的流水线的多个部分活动；甚至在它们可能是空闲时也如此，这样为了在无工作执行时保持逻辑活动可能浪费功率。此外，通常也错过诸如使处理流水线的部分变成空闲(例如从流水线的一个部分卸载工作来释放它以实现节能)之类的其它节能机会。例如，在代码执行期间，一些热部分(例如通常执行的代码段)可能通过整个前端流水线浪费功率，并且可能导致不利的性能问题(例如当指令在两个高速缓存行上未对齐，从而要在两个循环上被取出时)。

附图说明

本发明通过示例进行说明，而且不旨在受限于附图的各图。

图1示出包括具有多个处理元件(2个核和4个线程槽)的处理器的系统的逻辑表示的实施例。

图2示出计算机系统配置的逻辑表示的实施例。

图3示出计算机系统配置的逻辑表示的另一实施例。

图4示出计算机系统配置的逻辑表示的另一实施例。

图5示出用于提供代码的热部分的智能代码再循环的设备的逻辑表示的实施例。

图6示出用于提供代码的热部分的智能代码再循环的设备的逻辑表示的另一实施例。

图7示出能够对代码内的嵌套循环进行重新计算的再循环逻辑的逻辑表示的实施例。

图8示出用于在处理器流水线的前端中再循环热代码同时节能的流程图的实施例。

具体实施方式

在以下描述中，陈述了多个特定细节，诸如特定类型的处理器和系统配置的示例、特定硬件结构、特定架构和微架构细节、特定寄存器配置、标记指令的特定方法、特定类型的热代码、特定再循环结构、特定循环指令、特定前端逻辑、特定处理器流水线级和操作、特定的结束循环迭代条件等等，以提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域普通技术人员显而易见的是，不一定要采用这些具体细节来实施本发明。在其它实例中，未详细描述公知的组件或方法，诸如特定和替代的处理器架构、用于所描述算法的特定逻辑电路/代码、特定固件代码、特定互连操作、特定分支预测逻辑和方法、特定热代码标识方法、特定动态编译技术、特定断电和门控技术/逻辑以及处理器的其它特定操作细节，以免不必要地模糊本发明。

虽然参考特定集成电路中(诸如计算平台或微处理器中)的节能和能效描述了以下实施例，但其它实施例可适用于其它类型的集成电路和逻辑器件。在此描述的实施例的相似的技术和教导可适用于也可受益于更好能效和节能的其它类型的电路或半导体器件。例如，所公开的实施例不限于桌面计算机系统。也可用于其它设备，诸如手持式设备、芯片上系统(SOC)以及嵌入式应用。手持式设备的一些示例包括蜂窝电话、因特网协议设备、数码相机、个人数字助理(PDA)、手持式PC。嵌入式应用典型地包括微控制器、数字信号处理器(DSP)、芯片上系统、网络计算机(NetPC)、机顶盒、网络集线器、广域网(WAN)交换机、或可执行以下教导的功能和操作的任何其他系统。此外，本申请中描述的装置、方法和系统不限于物理计算设备，而是也涉及用于节能和能效的软件优化。如将在以下描述中容易变得明显地，本申请中描述的方法、装置和系统的实施例(不论是参考硬件、固件、软件还是其组合)对于与性能考虑相平衡的“绿色技术”未来是关键的。