[发明专利]低功率高速缓存的环境计算

说明书

本发明提供方法、系统和设备，包括在计算机存储介质上编码的计算机程序，用于执行预取过程，以准备环境计算装置在低功率状态下操作，而无需唤醒存储器装置。所述方法中的一个包括：通过环境计算装置执行预取过程，所述预取过程用所述环境计算装置所需的预取指令和数据填充高速缓存以在所述低功率状态下时处理对所述系统的输入；以及进入所述低功率状态；以及通过所述环境计算装置在所述低功率状态下使用存储在所述高速缓存中的所述预取指令和数据来处理对所述系统的输入。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有根据35U.S.C.§119(e)在2019年2月13日提交的标题为“低功率高速缓存的环境计算”的第62/805,207号美国申请的权益，该申请通过引用全文并入本文。

背景技术

本说明书涉及具有集成电路装置的系统。

高速缓存是一种装置，所述装置存储从存储器检索的数据、或要写入到系统中的一个或多个不同硬件装置的存储器的数据。硬件装置可以是集成到片上系统(SOC)中的不同组件。在本说明书中，通过高速缓存提供读取请求和写入请求的装置将称为客户端装置。作为在到达存储器之前的最后一个高速缓存，一些高速缓存服务于针对集成到单个系统(例如，SOC)中的多个不同客户端装置的存储器请求。此类高速缓存可以称为系统级高速缓存(SLC)。

高速缓存可以用于通过减少对主存储器的总体请求来减少功耗。另外，只要客户端装置可以在高速缓存中访问它们所需的数据，就可以通过将主存储器以及通往主存储器的数据路径置于低功率状态来进一步节省功率。因此，高速缓存使用与总功耗相关，并且增加高速缓存使用导致了总功率的降低。因此，依赖电池电源的装置(例如，移动计算装置)可以通过增加针对集成客户端装置的高速缓存使用来延长其电池寿命。

一些SOC客户端装置是能够在SOC保持在低功率状态时监视并处理传感器输入的环境计算装置。如果环境计算装置检测到传感器输入，例如到达麦克风的声音，则如果需要附加处理功率以处理传感器输入的话，环境计算装置可以触发所述SOC退出低功率状态。

发明内容

本说明书描述用于环境计算装置的技术，以执行高速缓存准备过程，使得环境计算装置可以在低功率状态期间仅使用存储在高速缓存中的数据来操作。这允许系统在低功率状态期间将其它高功率装置断电，在所述低功率状态下，环境计算装置仍可以处理传感器输入。例如，这些技术允许系统将主存储器、高速缓存层级中的其它较大高速缓存、以及这些组件的相关数据路径和电源域断电。

可以实施在本说明书中描述的主题的特定实施例，以便实现以下优点中的一个或多个。当该装置处于低功率状态时，计算装置可以处理传感器输入。当处于低功率状态时，计算装置可以将其功率消耗组件中的一个或多个断电，例如RAM、客户端装置、数据路径、以及在组件与控制器(例如，存储器控制器)之间的接口。

计算装置可以包括一个或多个环境计算装置(ACD)，所述环境计算装置被配置成在计算装置的低功率状态期间处理传感器输入。ACD能够确定在计算装置处于低功率状态时用于处理输入可能需要的数据和指令。在计算装置进入低功率状态之前，ACD将此类数据和指令预取到本地高速缓存的存储器部分中。通过使用预取数据和指令，ACD可以在不唤醒存储器控制器或存储器装置的情况下处理传感器输入，这有助于最小化在低功率状态期间的功率消耗。

另外，在低功率状态期间，ACD可能仅需要本地高速缓存存储器的部分来处理输入。因此，可以在低功率状态期间将本地高速缓存存储器的其余部分断电，从而导致进一步节省功率消耗。

在低功率状态期间在ACD需要比本地高速缓存存储器的专用于ACD操作的部分更多的资源的情况下，则ACD可以触发计算装置退出低功率状态。替代地或另外，ACD可以确定存储器装置的具有ACD所需的资源的特定部分，并且触发所述存储器装置的所述特定部分退出低功率状态。因此，当ACD从所述存储器的特定部分提取其所需的数据时，计算装置的其它组件可以保持在低功率模式。