功率管理策略的用户级控制的制作方法
【专利摘要】在一个实施例中，本发明包括具有核以及功率控制器的处理器，功率控制器用以控制处理器的功率管理特征。功率控制器可从核接收能量性能倾斜(EPB)值并基于该值访问功率性能调节表。使用来自表的信息，可更新功率管理特征的至少一个设定。描述和要求保护了其它实施例。
【专利说明】功率管理策略的用户级控制
【背景技术】
[0001]半导体加工和逻辑设计的发展已允许可存在于集成电路器件上的逻辑的量增加。结果，计算机系统配置已从系统中的单个或多个集成电路演变至多硬件线程、多核、多设备和/或完善的各集成电路上的系统。附加地，随着集成电路的密度增长，计算系统的功率需求(从嵌入式系统至服务器)也已逐步升级。此外，软件效率低及其对硬件的需要也已造成计算设备能耗的增加。事实上，一些研究表明，计算设备消耗整个国家(例如美国)的电力供给的相当大百分比。结果，对于与集成电路关联的能效和节能具有至关重要的需求。随着服务器、台式计算机、笔记簿电脑、超级本、平板计算机、移动电话、处理器、嵌入式系统等设备变得越来越盛行(从纳入到典型计算机、汽车和电视机至生物技术)，这些需求将增加。
[0002]在许多计算环境中，已成事实的是在许多时间，诸如服务器之类的计算系统在低于它们的峰值性能水平下很好地工作。在这些低利用周期中，焦点在于节省尽可能多的功率以降低能量成本。功率管理技术可在低利用周期期间给予显著的功率节省。然而，任何功率管理技术都牵涉到功率/性能权衡。
[0003]由于集成度的增加，许多处理器可包括能够控制高达总平台功率的2/3的功率管理技术。在许多情形下，这些技术受处理器中的功率控制单元(PCU)控制。每个功率管理特征在设计中被特别地调节以获得最佳的功率/性能权衡。在调节时间，业内很少认识到系统的实际工作负载和使用模式。假定缺少这种认识，调节过程是保守的并且肯定是向损失尽可能少的性能倾斜的。这种方法阻止终端用户作出显著的功率节省，该终端用户愿意忍受更多的性能损失来换回功率节省。
[0004]由此，典型地，功率管理特征被静态地调节以忍受非常少的性能损失。这导致若干的消极面。首先，在其中终端用户可容忍高性能损失的低利用下，无法实现可得的功率节省。其次，除了由操作系统(OS)提供的默认概况外，终端用户通常对于功率/性能权衡没有选择权。给定调节功率管理特征中牵涉到的复杂性，终端用户极少会冒险地针对其目标用途调节各个特征，并由此这些特征的潜在益处常常无法实现。
[0005]附图简沭
[0006]图1是根据本发明一个实施例的可调节功率性能负载线技术的调节电路的架构的框图。
[0007]图2是根据本发明一实施例的调节表的框图。
[0008]图3是根据本发明一实施例的方法的流程图。
[0009]图4是根据本发明一实施例的处理器的框图。
[0010]图5是根据本发明另一实施例的多域处理器的框图。
[0011]图6是根据本发明一实施例的系统的框图。
[0012]图7是根据本发明一实施例的具有点对点(PtP)互连的多处理器系统的框图。
[0013]图8是根据本发明一个实施例的部分连接的四核处理器系统的框图。【具体实施方式】
[0014]实施例提供所谓的能量性能倾斜(energy performance bias EPB)作为一架构特征。该参数的控制允许来自终端用户的简单高级输入以指示来自终端用户的功率/性能权衡偏好。该输入可被用来提供具有不同的功率和性能权衡点的多重调节级别。通过将该能量性能倾斜关联于直接用户输入，这些实施例使终端用户以简单方式直接地控制功率/性能权衡。本文中使用的术语“终端用户”或“用户”被理解为包括不同程度的计算机用户，包括技术和非技术用户、信息技术(IT)人员、数据中心人员等等。
[0015]由此，取代对每种功率管理技术提供完全的调节灵活性并允许终端用户调节每个特征，由用户提供单个输入以控制这些不同的特征。EPB值可由此对应于单个输入值以控制多个功率管理特征。此外，要理解，EPB值的提供可来自多个外部实体，包括但不限于操作系统(OS)、基本输入/输出系统(BIOS)、平台的外部嵌入式控制器(例如基板管理控制器(BMC)、数据中心中央处理软件)，并经由网络和节点管理器设备等与尤其是平台通信(自动地或经由用户)。并且在一些实施例中，可阻止终端用户获得进行这些单独控制。因而，可避免向终端用户暴露大量功率管理特征的所有特征的固有困难，特别是因为多数终端用户几乎不知道或完全不知道如何调节这些单个特征。在实践中，90%的服务器用户从不改变对服务器的默认功率管理配置，并且非常相似的困境也存在于客户机使用模型中。
[0016]下面表I示出根据本发明实施例在不同处理器模型下可供使用并可使用一个或多个EPB输入全局地控制的功率管理特征的列表。从表I可以看出，特征的数目是相异的并且大的。对于每一代处理器，该列表继续增长。如所见那样，功率管理特征可在处理器本身、存储器或存储器互连或其它互连结构中执行。实施例可提供处理器的多个功率管理特征的全局控制，在一些实施例中包括表I所示的功率管理特征。然而要理解，该列表仅为示例性的，并且根据本发明一实施例，其它功率管理特征可使用EPB值受到控制。
[0017]表I
[0018]
【权利要求】
1.一种装置，包括: 处理器，其包括至少一个计算元件和功率控制器，用以控制所述处理器的多个功率管理特征，所述功率控制器接收与单个输入值对应的能量性能倾斜(EPB)值，以控制由外部实体提供的多个功率管理特征并基于所述EPB值更新所述多个功率管理特征中的至少一个功率管理特征的至少一个设定。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功率控制器至少部分地基于所述EPB值访问功率性能调节表，并使用来自所述功率性能调节表的信息来更新所述至少一个设定。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述功率控制器包括响应所述EPB值更新所述至少一个功率管理特征的至少一个设定的调节电路。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调节电路包括采样器以从多个线程接收EPB值以及组合器以从来自所述多个线程的所述EPB值产生全局EPB值。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述功率控制器从所述全局EPB值产生位元(bin)值并使用所述位元值访问所述功率性能调节表。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调节电路更新由所述功率控制器控制的第一功率管理特征的至少一个设定，并将消息发送至互连，所述互连将所述处理器耦合至系统的第二组件，以更新由所述互连控制的第二功率管理特征的至少一个设定。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述功率性能调节表包括多个条目，每个所述条目具有多个字段，每个所述字段关联于EPB值的一个范围并包括功率管理特征的设定，其中所述功率性能调节表基于多个表征工作负载被配置以提供对用户透明的调节。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功率性能调节表包括:第一组条目，所述第一组条目关联于所述多个功率管理特征并进一步由第一工作负载类型的工作负载配置值访问；以及第二组条目，所述第二组条目关联于所述多个功率管理特征并进一步由第二工作负载类型的工作负载配置值访问。
9.一种方法，包括: 在系统的处理器的功率控制器中接收能量性能倾斜(EPB)值，所述EPB值指示功率优化和性能优化之间的权衡的用户偏好； 基于所述EPB值访问功率性能表；以及 基于从所述功率性能表获得的信息更新由所述功率控制器控制的功率管理特征的至少一个设定。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括:从在所述处理器上执行的多个线程接收EPB值，以及从多个线程接收的EPB值确定全局EPB值。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括选择多个位元中的一位元，每个位元使用所述全局EPB值关联于功率性能概况。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，基于所述EPB值访问功率性能表包括:使用所述选择的位元访问所述功率性能表；并更新由所述功率控制器控制的第一功率管理特征的至少一个设定，所述至少一个设定从关联于所述选择的位元的功率性能表的条目的字段中获得。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括将消息发送至耦合于所述处理器的目标代理，所述消息包括对于由所述目标代理控制的第二功率管理特征的至少一个更新的设定，所述至少一个设定从与所述选择的位元关联的功率性能表的条目的字段中获得。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括提供一接口以使用户、操作系统或主板管理控制器设定所述EPB值，并经由所述EPB值的输入控制多个功率管理特征。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括接收EPB值，所述EPB值具有用于一天的第一部分的第一值和用于一天的第二部分的第二值，其中所述第一值在这天中与高峰用户小时对应的第一部分期间将系统配置为高性能配置，而所述第二值在这天中与非高峰用户小时对应的第二部分期间将系统配置为较高的功率节省。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在调节过程中接收多个EI3B值，并对所述多个EPB值中的每一个迭代地更新至少一些功率管理特征设定，其中响应于具有更新的功率管理特征的系统的性能，用户选择EPB值中的一个期望值。
17.—种系统,包括: 包括多个核和调节电路的多核处理器，用以基于能量性能倾斜(EPB)值动态地选择在功耗级别和性 能级别之间的平衡，其中所述调节电路至少部分地基于所述EPB值访问调节表的条目并响应被存储在与所述EPB值关联的条目的字段中的值来更新对功率管理特征的设定；以及 经由存储器互连耦合于所述处理器的动态随机存取存储器(DRAM)。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述调节电路进一步基于工作负载配置值访问所述调节表，所述工作负载配置值指示拟在所述系统上执行的占优势工作负载类型，并且其中所述调节表包括与第一工作负载类型关联的第一组条目和与第二工作负载类型关联的第二组条目。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，调节电路更新由所述多核处理器的功率控制器控制的第一功率管理特征的至少一个设定，所述至少一个设定从与位元关联的所述调节表的条目的字段中获得，所述位元中包括所述EPB值。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述调节电路将消息发送至存储器互连，所述消息包括对于由所述存储器互连控制的第二功率管理特征的至少一个更新的设定，所述至少一个设定从与所述位元关联的调节表的条目的字段中获得。
【文档编号】G06F9/46GK103988145SQ201280061735
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】K·V·西斯特拉, J·谢拉, S·H·冈瑟, E·罗特姆, A·纳韦, E·威斯曼, A·阿加瓦尔, M·T·罗兰德, A·万玛, I·M·斯坦纳, M·巴斯, A·N·阿南塔克里什南, J·布兰德特 申请人:英特尔公司