[发明专利]包括使用深降电模式的高能效处理器热节流的用于高能效且节能的方法、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计算设备处理器的热控制领域。更具体地，本发明的各实施例涉及使用深降电模式的电子设备处理器的高能效且节能的热节流。

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。事实上，一些研究表明计算设备消耗了国家(诸如美国)的整个电力供应中的显著百分比。因此，存在对与集成电路相关联的能效和节能的关键需求。当服务器、桌面型计算机、笔记本、超级本、平板电脑、移动电话、处理器、嵌入式系统等变得甚至更为盛行(从包括在典型计算机、汽车和电视机中到包括在生物技术中)，这些需要将增加。

随着先进的微处理器，如中央处理单元(CPU)或“处理器”，具有更多的晶体管和更高频率的趋势持续增长，计算机设计者以及制造商经常面临着功耗和热消耗的相应增加。尤其在计算设备中，处理器功耗可导致过热，这可不利地影响性能、破坏组件(例如，处理器)、导致用户的不舒适或受伤，且可显著地减少电池寿命。

因此，热控制持续成为计算设备的重要问题，计算设备包括台式计算机、服务器、膝上型计算机、无线手持设备、蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理等。

附图说明

图1是根据本发明的一些实施例的可用于使用深降电模式来实现处理器的高能效热节流的处理器的框图。

图2是根据本发明的一些实施例的可用于使用深降电模式来实现处理器的高能效热节流的过程的流程图。

图3是根据本发明的一些实施例的可用于实现处理器的高能效热节流的处理器功率状态和温度分布图。

图4是根据本发明的一些实施例的可用于使用深降电模式来实现处理器的热节流的处理器功率状态和温度分布图。

图5是根据本发明的一些实施例的比较图4和图5的分布的处理器功率状态和温度分布图。

图6是根据本发明的一些实施例的可用于使用深降电模式来实现处理器的高能效热节流的计算设备的框图。

图7是根据本发明的一个实施例的寄存器架构的框图。

图8A是示出根据本发明的实施例的示例性有序流水线以及示例性寄存器重命名、脱序发布/执行流水线两者的框图。

图8B是示出根据本发明的实施例的要被包括在处理器中的有序架构核的示例性实施例以及示例性寄存器重命名、脱序发布/执行架构核两者的框图。

图9A-B示出了更具体的示例性有序核架构的框图，该核将是芯片中的若干逻辑块之一(包括相同类型和/或不同类型的其他核)。

图10是根据本发明的实施例的可具有一个以上核、可具有集成存储器控制器、并且可具有集成图形的处理器的框图。

图11示出根据本发明一个实施例的系统的框图。

图12示出根据本发明的实施例的第一更具体的示例性系统的框图。

图13示出根据本发明的实施例的第二更具体的示例性系统的框图。

图14示出根据本发明的实施例的SoC的框图。

图15是根据本发明的各实施例的对照使用软件指令转换器将源指令集中的二进制指令转换成目标指令集中的二进制指令的框图。

具体实施方式

在如下描述中，将详细描述本发明的各实施例。然而，包括这些细节来帮助理解本发明的实施例以及描述采用本发明的实施例的示例性实施例。这样的细节不应用于将本发明的实施例限制在所述特定实施例中，因为其他变型和实施例是可能的，同时落在本发明实施例的范围内。进一步，尽管可作出数量众多的细节来提供对于本发明实施例的深入理解，对于本领域技术人员而言，明显地不要求这些特定细节来实践本发明的实施例。