[发明专利]在处理器核变得活跃时提供电压调节的电路和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月9日提交的美国非临时申请No.14/849,343的优先权，该美国非临时申请的全部内容通过援引如同在下文全面阐述那样且出于所有适用目的被纳入于此。

技术领域

本申请涉及多核处理器，尤其涉及在核变得活跃和变得不活跃时提供电压调节。

背景

常规处理器可包括多个核。例如，中央处理单元(CPU)可包括多个ARM^TM处理核，而图形处理单元(GPU)可包括多个着色器核。在多核处理器的操作期间，一些核可以是活跃的，而其它核可以是不活跃的。核不活跃的示例包括核被时钟门控或功率折叠或者以其它方式处于空闲状态中。随着负载增大，处理器可以增加活跃核的数目，并且随着负载减小，处理器可以使一些核不活跃。

一些处理作业可以是周期性的，因为它们倾向于以规则的时间间隔来使用相对大量的功率。各示例包括处置帧序列的图形处理作业。当大量的核活跃时，由不同的核进行的周期性处理有可能会交叠，这样使用了大量的功率并且由此导致电压跌落。电压跌落的几率随着活跃核的数目增加而增加。一些电压跌落是无害的，尽管可能不期望电压跌落至低于某个最小电平。

此外，一般预期与大量核相关联的电压跌落会大于与少量核相关联的电压跌落。换言之，随着活跃核的数目增加，可能的电压跌落场景包括潜在较大的跌落。由此，常规系统可构建电压裕量以使得电压在操作期间高到足以使得预期的跌落将不会使电压下降至低于使设备工作所需要的基线。此外，此类常规系统通常将使用内建的电压裕量来耐受最差情形场景。由此，在具有四核的处理器中，常规系统将构建裕量来容适四核，并且处理器将以该裕量来操作，而不管活跃或不活跃核的数目为何。然而，这可能是浪费的，因为较高的操作电压可预期会增加处理器的晶体管中的漏泄电流。因此，现有技术中期望用于提供胜任的电压裕量的更佳技术。

概述

各个实施例包括响应于活跃或不活跃核的数目的变化而调节计算机处理器的电压裕量的系统和方法。一种示例方法包括：接收计算机处理器中活跃处理单元的数目的指示，响应于接收到所述指示，确定用于所述计算机处理器的恰适操作电压裕量，响应于接收到所述指示而降低所述活跃处理单元的操作频率，根据所述恰适操作电压裕量来调节电源以增加或减小给所述计算机处理器的电压，以及响应于确认所述电源已被调节，增大所述活跃处理单元的所述操作频率。

一种示例系统包括：具有多个处理核的计算机处理器，温度传感器，其被配置成检测所述计算机处理器的操作温度，以及电源，其被配置成向所述计算机处理器递送可调节电压。所述系统进一步包括第一处理逻辑，其被配置成：从温度检测器接收指示所述计算机处理器的所述操作温度的信息，以及接收指示活跃处理核的数目的信息，所述第一处理逻辑被进一步配置成：控制所述电源以提供与所述计算机处理器的所述操作温度和指示所述活跃处理核的数目的信息相对应的操作电压裕量。所述系统还具有第二处理逻辑，其被配置成：响应于所述活跃处理核的数目的变化而向下调节所述计算机处理器的操作频率，并且被进一步配置成：在第一处理单元引起所述电压裕量的调节之后，向上调节所述计算机处理器的所述操作频率。

另一示例方法包括：在具有多个处理核的计算机处理器中，确定要将第一处理核的状态从不活跃改变成活跃；响应于确定要改变所述状态，选择用于所述计算机处理器的与所述处理核中的活跃处理核的增加的数目相对应的恰适电压裕量；响应于确定要改变所述状态并且在使所述第一核活跃之前，降低所述计算机处理器的操作频率；使所述第一核活跃并应用所选择的恰适电压裕量；以及在应用所选择的恰适电压裕量之后提高所述计算机处理器的所述操作频率。

附图简述

图1是解说了其中可以实现各个实施例以调节计算机处理器的电压裕量的示例系统的架构图。

图2提供了根据一个实施例的用于调节计算机处理器的电压裕量的示例系统的解说。

图3是根据一个实施例的用于实现参照图2所描述的动作的示例系统。

图4是根据一个实施例适配的通过操作温度和活跃核的数目来排列的示例表格的解说。

图5是调节电压裕量的示例方法的流程图的解说。

详细描述

本文提供的各个实施例包括用于基于当前活跃的核的数目来调节操作电压裕量的系统和方法。此类实施例可以提供当较少数目的核正在操作时能够以较低的电压裕量来操作、藉此降低功耗和浪费的优点。随着活跃核的数目增加，系统可增大电压裕量，并且随着活跃核的数目减少，系统可减小电压裕量。