本文描述的實(shí)施例總體上涉及功率管理（power?governance）的領(lǐng)域，并且更具體地，涉及用于控制處理平臺的性能級別的處理單元的功率管理。

背景技術(shù)：

1、處理器根據(jù)處理應(yīng)用（工作負(fù)載）需求而具有動態(tài)變化的功率要求。例如，通過選擇執(zhí)行頻率f和對應(yīng)的處理器核心電壓v，可以實(shí)現(xiàn)處理器的許多不同的性能狀態(tài)?？梢詫⑻幚砥鞴膒近似為p=f*v2*c+泄漏，其中c為電容。泄漏近似為與作為對晶體管施加電壓的結(jié)果而浪費(fèi)的功率相對應(yīng)的常數(shù)。因此，可以在處理工作負(fù)載高時增加處理器頻率和電壓以更快地運(yùn)行并且這導(dǎo)致功耗增加，而可以在處理器有低工作負(fù)載或空閑時減小處理器頻率和電壓以減小功耗?？梢曰谔幚砉ぷ髫?fù)載和可用電源的最大容量兩者來設(shè)置處理器性能級別。

2、在當(dāng)前的處理平臺上，通過動態(tài)地縮放電壓和頻率中的至少一者（稱為動態(tài)電壓和頻率縮放（dvfs）的技術(shù)）來執(zhí)行主動功率管理?？梢栽谔幚砥饕筝^高（或較低）性能狀態(tài)時執(zhí)行dvfs，并且dvfs可以基于處理器利用率的變化。較高性能狀態(tài)（較高頻率狀態(tài)）常常由dvfs控制器給予，除非存在針對較高頻率選擇減輕的某個其他約束或限制，例如在處理期間檢測到熱違規(guī)或峰值電流違規(guī)。

3、隨著處理平臺演變，諸如片上系統(tǒng)（soc）之類的集成電路的形狀因子正在收縮成更加功率受限且熱受限的設(shè)計(jì)。當(dāng)前的平臺傾向于檢測功率極限被超過或接近，并且通過反應(yīng)性地壓制處理器性能級別來作出響應(yīng)以將平臺帶回到所希望的操作狀態(tài)中。執(zhí)行這種壓制可能在它被太頻繁地執(zhí)行的情況下不利地影響處理性能。在一些情況下，對功率極限被突破的反應(yīng)性響應(yīng)可能未提供足以使得處理平臺能夠可靠地防止意外系統(tǒng)故障的警告。此外，單獨(dú)基于利用率向處理器分配頻率對所有處理任務(wù)來說可能不是能量高效的，例如，在處理速度由于訪問存儲器中的數(shù)據(jù)的等待時間而降低的情況下。當(dāng)在隨著利用率水平要求而分配較高頻率時更寬容可能是適當(dāng)?shù)臅r候存在一些情況，而當(dāng)在分配頻率以更加能量高效時更保守可能是適當(dāng)?shù)臅r候存在其他情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種用于控制處理平臺的處理單元的性能級別的功率管理電路，所述功率管理電路包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述給定利用率值是在所述當(dāng)前工作頻率下的當(dāng)前測量的利用率，并且所述給定功率值是在所述當(dāng)前工作頻率下的當(dāng)前測量的功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述頻率控制電路用于至少部分地基于與以下二者之間的偏差相對應(yīng)的反饋來確定所述新目標(biāo)量化功率耗損：實(shí)際功率耗損、從前一個頻率更新周期預(yù)測的所述目標(biāo)量化功率耗損的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述頻率控制電路用于至少部分地基于與以下二者之間的偏差相對應(yīng)的反饋來確定所述新目標(biāo)量化功率耗損：實(shí)際利用率、通過應(yīng)用所述可伸縮性函數(shù)計(jì)算出的與前一個頻率更新周期對應(yīng)的預(yù)期利用率的值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述測量電路用于基于以下二者之間的差來執(zhí)行對利用率的任何變化的確定：所測量到的當(dāng)前利用率或功率、從前一個頻率更新周期反饋的預(yù)期利用率或功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，當(dāng)所述測量電路檢測到所述利用率或所述功率的變化時，所述頻率控制電路用于根據(jù)所檢測到的利用率或功率的變化的幅度與相應(yīng)的閾值幅度的比較來將所述當(dāng)前工作頻率更新為新工作頻率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述頻率控制電路用于響應(yīng)于所述處理平臺的系統(tǒng)參數(shù)的變化而將所述當(dāng)前工作頻率更新為新工作頻率。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述頻率控制電路用于根據(jù)由所述處理平臺分配給所述處理單元的功率極限的變化來將所述當(dāng)前工作頻率更新為新工作頻率，所述處理單元功率極限表示系統(tǒng)功率極限的一部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述目標(biāo)量化功率耗損取決于能量性能偏好，使得當(dāng)所述能量性能偏好指示要優(yōu)先于功率效率來優(yōu)化性能時設(shè)置較高的目標(biāo)量化功率耗損，而當(dāng)所述能量性能偏好指示要優(yōu)先于性能來優(yōu)化功率效率時設(shè)置相對較低的目標(biāo)量化功率耗損。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理電路，其中，所述頻率控制電路用于針對所述處理單元使用功率分布圖來確定所述新工作頻率，其中，所述功率分布圖定義所述處理單元的工作頻率、利用率和功率之間的先驗(yàn)關(guān)系。

技術(shù)總結(jié)
功率管理電路被提供來控制處理平臺的處理單元的性能級別。所述功率管理電路包括：測量電路，所述測量電路用于測量所述處理單元在當(dāng)前工作頻率下的當(dāng)前利用率并確定利用率或功率的任何變化，并且頻率控制電路被提供用于通過根據(jù)對所述利用率或功率的任何變化的確定而確定要在后續(xù)處理周期中應(yīng)用的新目標(biāo)量化功率耗損來將所述當(dāng)前工作頻率更新為新工作頻率?；诳缮炜s性函數(shù)來選擇新工作頻率以滿足所述新目標(biāo)量化功率，所述可伸縮性函數(shù)指定給定利用率或功率值隨所述工作頻率的變化。處理平臺和機(jī)器可讀指令被提供來設(shè)置處理單元的新量化目標(biāo)功率。

技術(shù)研發(fā)人員：巴恩斯·庫珀,哈里納拉亞南·塞沙德里,拉杰夫·穆拉利達(dá)爾,努爾·穆比
受保護(hù)的技術(shù)使用者：太浩研究有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15