用于单向传输信息的互连的制作方法
【专利说明】用于单向传输信息的互连
[0001] 背景
[0002] 半导体处理和逻辑设计的进步已经允许可以出现在集成电路设备上的逻辑的数 量的增加。结果，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成出现在单个 集成电路上的多硬件线程、多核、多设备和/或完整系统。另外，随着集成电路的密度的增 长，计算系统（从嵌入式系统到服务器）的电源需求也已经增加。此外，软件低效及其对硬 件的要求也已经引起计算设备能耗的增加。事实上，一些研宄指出，计算设备消耗一个国家 (例如美国）的整体电力供应的相当大的百分比。结果，存在对与集成电路相关联的能效和 节能的重大需求。随着服务器、台式计算机、笔记本、超极本?、平板、移动电话、处理器、嵌 入式系统等等变得越来越更加流行（从包含在典型计算机、汽车和电视中到包含在生物技 术中），这些需求将增加。
[0003] 附图简述
[0004] 图1是根据本发明的一个实施例的处理器的框图。
[0005] 图2是根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
[0006] 图3是根据本发明的另一实施例的方法的流程图。
[0007] 图4是根据本发明的另一实施例的处理器的框图。
[0008] 图5是根据本发明的一个实施例的系统的框图。
[0009] 图6是根据本发明的另一实施例的系统的框图。
[0010] 图7是根据本发明的另一实施例的多域处理器的框图。
[0011] 图8是根据本发明的另一实施例的处理器的框图。
[0012] 图9是根据本发明的一个实施例出现在计算机系统中的组件的框图。
[0013] 详细描述
[0014] 在各种实施例中，处理器可以包括诸如中央处理单元（CPU)之类的核以及诸如功 率管理_掉电（power management_down，PMD0WN)互连（"管脚"）之类的第一互连，以便 与诸如外围控制中枢（PCH)之类的外围控制器耦合。PMDOWN互连可以提供第一单向通信路 径，用于把数据（例如功率管理（PM)数据）从CPU传输给PCH。另外，响应于把第一 PM信 息从 CPU 传输给 PCH，可以经由第二（"PM_ 同步（PM_synchronization)"或"PMSYNC"）互 连把第二PM信息从PCH传输给CPU。在一种实施例中，PMDOWN互连允许把CPU置于较低活 动状态（例如，根据高级配置和电源接口（ACPI)标准，例如，于2011年11月公布的修订版 5. 0,比在处理器处于活动状态时消耗更少功率的状态Cl到Cn的其中之一），且仍然通信， 这是因为PMDOWN链路不消耗任何功率，且因此不需要消耗功率的链路（例如总线）来把PM 信息从CPU传输给PCH。
[0015] 现在参见图1，所示出的是根据本发明的一个实施例的系统100的一部分的框图。 系统100包括处理器101和芯片组121。处理器101包括一个或多个核（例如，中央处理 单元），包括CPU 102和数据缓存103。CPU 102包括PMSYNC/PMD0WN控制器104、接收器 106和发射器108。芯片组121包括外围控制中枢（PCH) 110,外围控制中枢（PCH) 110包括 PMSYNC/PMD0WN控制器112、发射器114和接收器116。CPU 102经由两个单一有线互连（例 如，针脚）耦合到PCH 110 :PMD0WN118互连和PMSYNC 120互连。在一种实施例中，PMDOWN 118可以是第一导体，例如，把发射器108电连接到接收器116的第一互连。PMSYNC 120可 以是第二导体，例如，把PCH 110中的发射器114电耦合到CPU 102中的接收器106的第二 互连。
[0016] 在操作时，PMSYNC/PMD0WN控制器112可以产生第一功率管理数据，例如，在PCH 110处关闭（或打开）时钟的请求。CPU 102可以经由PMSYNC 120从PCH 110接收第一功 率管理数据，PMSYNC 120可以被配置为用于从PCH 110到CPU 102的单向传输。在从PCH 110接收第一功率管理数据之后，PMSYNC/PMD0WN控制器104可以用经由PMDOWN 118从CPU 102到PCH 110的第二功率管理数据（例如时钟已经被关闭（或打开））的确认来进行响 应，PMDOWN 118可以被配置为用于从CPU 102到PCH 110的单向传输。
[0017] 通过经由专用互连（例如PMDOWN 118)发送第二功率管理数据，CPU 102可以以 降低的频率操作，这是由于不需要功率来支持从CPU 102到PCH 110的传导路径。即是说， 因为不再需要总线来把功率管理数据从CPU 102输送到PCH 110,在传送第二功率管理数 据之前，CPU 102可以被置于降低的活动状态，例如C1，随之发生了节能，同时可以响应于 来自PCH 110的请求，PCH 110可以例如向芯片组121的其他组件提供第二功率管理数据。
[0018] 在另一示例中，可以发起功率管理数据，并经由PMDOWN 118从CPU 102向PCH 110 发送功率管理数据，例如在CPU 102处发起的、经由PMDOWN 118发送到PCH 110的关闭共 享电源层的请求。CPU 102可以经由PMSYNC 120从PCHllO接收到响应，例如指示正在准 备关闭共享电源层的确认。在其他示例中，PMDOWN 118可以携带时钟请求、对关于电压信 息的握手的请求、对与所消耗的功率相关的PCH的节流请求、对PCH的PCH可以采取的更 深的功率动作的通知、对PCH的可以执行功耗降低的通知或其他请求或指令。例如，当在 CPU 102之间共享用于主通信路径（例如总线）的电压轨（voltage rail)时，PCH 110可 以经由PMDOWN 118向PCH 110发起协商消息，例如关闭该电压轨的请求。PCH 110可以经 由PMSYNC 120确认或拒绝协商消息。将不以另外方式经由主通信路径发送该协商消息，例 如，由于经由这一路径的双向通信中的时序问题。
[0019] 在另一示例中，在CPU 102要进入到诸如C6(例如，关闭了一些时钟和/或电压） 之类的深度封装C状态时，CPU 102可以经由PMDOWN 118向PCH 110提出关闭来自PCH 110 的传入时钟的请求。如果满足了与该请求相关联的特定条件（例如，功率状态的持续时间、 功率状态的级别等等），则诸如锁相环（PLL)、晶体振荡器或其他发生器之类的在PCH处的 一个或多个时钟发生器可以断电。
[0020] 在又一示例中，CPU 102可以进入到深度封装C状态，且CPU 102知道其延迟时间 将远大于PCH 110预期的值。CPU 102可以经由PMDOWN 118向PCH 110告知实际延迟时 间，且PCH 110可以采取额外的功率动作，例如，在PCH电压调节器上断言睡眠。可以经由 PMDOWN 118发送的这样的通知，这是由于可以在已经采取了其他功率动作之后发送该通 知。
[0021] 现在参见图2,所示出的是根据本发明的一个实施例的方法200的流程图。在框 202,0?以圣由？]?_同步（"？]^￥从："）互连从？01接收功率管理请求，？]\1_同步（"？]^￥从："） 互连提供从PCH到CPU的单向通信。这种请求可以是针对处理器的功率控制逻辑，例如功 率控制单元（PCU)或响应于该请求或从PCH接收的其他功率管理信息采取适当动作的其他 功率控制电路。在多种情形中，PCU可以批准该请求且向PCH提供批准信号。为此，移动到 框204,响应于该请求，CPU经由PMDOWN互连向PCH发送批准功率管理请求的指示，PMDOWN 互连提供从CPU到PCH的单向通信。该方法在206处结束。在一种实施例中，在固定长度 的分组中发送数据，每一分组之前是开始位，且后面跟着是结束位，且分组传输以最低有效 位开始并以最高有效位结束。例如，经由PMDOWN互连从CPU发送到PCH的数据分组可以具 有开始位，例如1，跟着是八位的数据（以最低有效位开始且以最高有效位结束），该数据后 面跟着是结束位，例如0。在另一示例中，经由PMSYNC互连从PCH发送到CPU的另一数据 分组可以具有开始位，例如1，跟着是十六位的数据（以最低有效位开始且以最高有效位结 束），该数据后面跟着是结束位，例如0。
[0022] 作为图2的方法的示例，CPU可以经由PMSYNC互连从PCH接收关闭时钟的请求。 作为响应，CPU可以经由PMDOWN互连发送批准该关闭时钟的请求的指示，且可以通知PCH。 作为另一示例，CPU可以经由PMSYNC互连从PCH接收到开启PCH的时钟的请求。作为响应， CPU可以批准该开启时钟的请求，且可以经由PMDOWN互连通知PCH该请求已经得到批准。
[0023] 现在参见图3,所示出的是根据本发明的一个实施例的方法300的流程图。在框 302,经由PMDOWN互连从CPU发送功率管理请求，PMDOWN互连提供从CPU到PCH的单向通 信。移动到框304,响应于该功率管理请求，CPU经由PMSYNC互连从PCH接收响应。该方法 在306处结束。在一种实施例中，可以经由PMDOWN在第一固定长度的第一分组（例如，每 个分组八位）中发送数据，且可以经由PMSYNC在第二固定长度的第二分组（例如，每个分 组16位）中发送响应数据。第一分组和第二分组中的每一个的前面都是开始位，且后面跟 着是结束位，且分组传输可以从最低有效位开始，且以最高有效位结束。
[0024] 作为图3的方法的示例，CPU经由PMDOWN互连发送在PCH处启用时钟的请求。作 为响应，PCH经由PMSYNC互连发送启用时钟的确认。作为另一示例，CPU经由PMDOWN互连 向PCH发送节流信息（例如，以便放慢到CPU的流量）。作为响应，PCH经由PMSYNC互连发 送指示将节流该流量的确认。作为又一示例，CPU向PCH发送关闭共享电源层的请求，经由 PMDOWN互连发送该请求。作为响应，PCH经由PMSYNC互