DE102013217804B4

DE102013217804B4 - System und Verfahren zur Berücksichtigung von Alterungswirkungen in einer Computervorrichtung

Info

Publication number: DE102013217804B4
Application number: DE102013217804.2A
Authority: DE
Inventors: Brad Simeral
Original assignee: Nvidia Corp
Current assignee: Nvidia Corp
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: US20140068298A1; TW201432444A; DE102013217804A1; US9823990B2

Abstract

Ein Verfahren aufweisend:Bestimmen eines Ausmaßes an Abnutzung in einem Computersystem über Zeit;Berechnen einer Anzahl von akkumulierten Punkten für das Computersystem basierend auf dem bestimmten Ausmaß an Abnutzung durch Plotten einer ersten Kurve, die dem Ausmaß an Abnutzung entspricht, und einer zweiten Kurve, die vorbestimmten Referenzdaten entspricht, und Berechnen der Differenz zwischen der ersten und zweiten Kurve;Justieren von Betriebsbedingungen in dem Computersystem basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten; undBetreiben des Computersystems unter justierten Betriebsbedingungen, wobei verhindert wird, dass die Betriebsbedingungen in dem Computersystem über ein Basis-Leistungslevel erhöht werden, wenn die Anzahl der akkumulierten Punkte nicht positiv ist.

Description

HINTERGRUND
Integrierte Schaltkreise (IC) sind miniaturisierte elektronische Schaltkreise, die typisch aus einem Halbleitermaterial (öfters Silizium) hergestellt werden. Wegen der Zuverlässigkeit von integrierten Schaltkreisen und wegen Entwicklungen innerhalb der Industrie, die Massenproduktion von ICs erlauben, ist die Verwendung von integrierten Schaltkreisen bei der Herstellung von vieler kommerziellen elektronischen Ausrüstung, die heutzutage produziert wird, allgegenwärtig geworden und hat signifikant zu der Verbreitung und Entwicklung der Elektronikindustrie beigetragen. ICs werden oft kombiniert, um Produkte zu bilden, einschließlich verschiedener Vorrichtungen oder Bauteile, die beide ein unterliegendes Computersystem aufweisen und als Peripherievorrichtungen in dem Computersystem integriert sind.
IC-Entwickler entwerfen typisch einen IC mit einer beabsichtigten Lebenszeit (zum Beispiel 5 Jahre) bis zum Versagen. Während einer typischen Designphase für einen IC spezifiziert der IC-Entwickler generell die Spannungen und Frequenzen, bei und/oder unter denen der IC oder „Chip“ arbeiten wird. Diese Betriebsbedingungen (zusammen mit Temperatur) mögen aber zu Alterungswirkungen beitragen, die bei Produkten, die auf Silizium oder einem ähnlichen Material basieren, natürlich auftreten. Diese Bedingungen können sich des Weiteren verändern, als Alterungswirkungen und Abnutzung von einem IC-Produkt akkumuliert werden. Zum Beispiel mag ein Produkt, das beim Anfang der Lebensdauer des Produkts eine bestimmte Spannung benötigt, um bei einer spezifischen Frequenz zu arbeiten, später während der Lebensdauer des Produkts aufgrund der Alterungswirkung eine höhere Spannung benötigen, um bei der gleichen Frequenz zu arbeiten. Die Betriebsbedingungen können des Weiteren drastisch und häufig fluktuieren, in Abhängigkeit von der Benutzung des unterliegenden Computersystems - die selbstverständlich von Benutzer zu Benutzer variieren kann. Folglich kann das Entwerfen eines IC mit ausreichenden Toleranzen, um unter solchen wild variierenden Bedingungen die beabsichtigte Lebensdauer durchzuhalten, ein komplexer Prozess sein.
Der jetzige Prozess, der konventionell beim Designen von ICs herangezogen wird, so dass diese unter angenommenen Betriebsbedingungen für eine beabsichtigte Lebensdauer überleben können, besteht darin, eine ausreichende Spanne beim Bauen eines IC-Produktes einzubauen, um Alterungswirkungen während der Lebenszeit des Produktes unter dein in etwa Worst-Case-Bedingungen zu berücksichtigen. Ein solcher Prozess weist aber eine große Spanne auf. Das heißt, dass sehr wenige Anwendungen eines IC-Produktes tatsächlich die Vorrichtung oder das Produkt 100% der Zeit unter Worst-Case-Bedingungen während der ganzen Lebenszeit des Produktes verwenden würden. Durch Entwerfen von Produkten unter Beachtung von nur diesen spezifischen, großgespannten (engl. „highly margined“) Bedingungen, kann wesentliche Energie oder Leistung während der Lebenszeit eines Produktes verschwendet werden.
Eine konventionelle Lösung zu diesem Problem ist es, ein angemesseneres Worst-Case-Szenario in Erwägung zu ziehen. Das heißt, die beabsichtigte Verwendung eines Produktes in Erwägung zu ziehen und das Produkt mit typischen Bedingungen, die mit der beabsichtigten Verwendung in Einklang stehen, zu designen bzw. zu entwerfen. Während ein IC zum Beispiel in einem Serverlabor oder in einer Serverfarm dauernd unter Worst-Case-Szenarien arbeiten mag, erleben IC-Produkte in persönlichen Computern oder Laptops typisch Worst-Case-Bedingungen viel weniger häufig (zum Beispiel, wenn der Computer verwendet wird und nicht idle bzw. inaktiv ist). Auch in solchen Fällen kann die tatsächliche Verwendung des Computers immer noch unter Benutzern signifikant variieren. Für diejenigen IC-Produkte, die nicht mit der Häufigkeit oder Intensität von solchen geplanten Bedingungen benutzt werden, mögen Computerressourcen sogar bei einer angemesseneren Worst-Case-Szenario-Planung ineffizient und/oder unnötig verbraucht werden. Für die IC-Produkte, die das angemessene Worst-Case-Szenario überschreiten, mag das Risiko eines frühen Versagens wegen unerwarteter Alterungswirkungen inzwischen erhöht werden.
Aus den Druckschriften US 7 689 845 B2 , US 7 454 316 B2 , US 7 228 508 B1 , und US 2004 / 0 054 938 A1 sind Verfahren zur Bestimmung von Betriebsbedingungen bekannt.
Daher besteht ein Bedarf an einer verbesserten Lösung zur Bestimmung von Betriebsbedingungen, die die genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet und eine erhöhte Leistung über die beabsichtigte Lebensdauer eines Computersystems ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Zusammenfassung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in einer simplifizierten Form vorzustellen, die unten in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben wird. Diese Zusammenfassung ist weder dazu vorgesehen, Schlüsselmerkmale oder essenzielle Merkmale der beanspruchten Gegenstände zu identifizieren, noch ist sie dazu vorgesehen, zur Begrenzung des Umfangs der beanspruchten Gegenstände verwendet zu werden.
Ausführungsformen der beanspruchten Gegenstände sind auf Verfahren und Systeme gerichtet, die es ermöglichen, Abnutzung und andere Alterungswirkungen in integrierten Schaltkreisen und Produkten, die Integrierte Schaltkreise enthalten, über Zeit zu verfolgen und zu berücksichtigen, sowie die dynamische Justierung von Betriebsbedingungen, um Abnutzung zu erhöhen oder vermindern als Antwort auf die akkumulierte Abnutzung relativ zu der erwarteten Abnutzung während der Lebenszeit des Schaltkreises und/oder Produktes. Die beanspruchten Ausführungsformen halten nicht nur die erwartete Lebenszeit des Produktes aufrecht, sondern sie stellen Lösungen bereit, die für jeden Benutzer individuell angepasst sind, um mit erhöhter Leistungs- und/oder Ressourceneffizienz zu arbeiten.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt, das ein Ausmaß an Abnutzung in einem Computersystem über Zeit bestimmt, eine Anzahl von akkumulierten Punkten (engl. „credits“) berechnet, die für die Differenz des Ausmaßes an Abnutzung, das für das Computersystem bestimmt wurde, relativ zu einem Worst-Case- oder angemessenen Worst-Case-Szenario repräsentativ sind, und Betriebsbedingungen (engl. „operating conditions“) in dem Computersystem basierend auf dem Ausmaß an bestimmter Abnutzung und der Anzahl von akkumulierten Punkten justiert.
Gemäß einer Ausführungsform mag das Bestimmen des Ausmaßes an Abnutzung, das auf einem IC in einem Computersystem über Zeit erwartet wird, durch aktive Überwachung der Betriebsbedingungen und Mapping der überwachten Bedingungen auf eine Erwartete-Abnutzungskurve und berechnen der Differenz durchgeführt werden. Gemäß alternativen Ausführungsformen mag die erwartete Abnutzung auf einem IC unter Verwendung von zwei oder mehreren Schaltkreisen, wie zum Beispiel Oszillatoren, direkt gemessen werden, um Transistoren, die von spannungsverursachtem Altern (engl. „voltage induced aging“) isoliert sind, periodisch zu messen.
Eine weitere Ausführungsformen stellt ein System bereit, indem die Abnutzung in einem Computersystem über Zeit verfolgt oder gemessen wird, und Betriebsbedingungen in dem System mögen justiert werden, um das spezifische Ausmaß an Abnutzung, das in dem System verursacht wird, anzupassen, um die Leistung zu erhöhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beiliegenden Zeichnungen, die in dieser Spezifikation integriert sind und Teil dieser Spezifikation bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen, zusammen mit der Beschreibung, zum Erklären der Prinzipien der Erfindung.

Die 1 zeigt einen Liniengraphen (engl. „line graph“), der beispielhafte Betriebsbedingungen über Zeit und die Wirkung wegen Alterns in einem integrierten Schaltkreis zeigt, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die 2 zeigt ein Flussdiagramm von einem Prozess zum Justieren von Betriebsbedingungen in einem Computersystem, um Ressourcen in Antwort auf ein Ausmaß an bestimmter Abnutzung effizienter zu allokieren, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die 3 zeigt ein Flussdiagramm von einem Prozess zum Bestimmen von Abnutzung in einem Computersystem, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die 4 zeigt einen Liniengraphen, der beispielhafte Benutzungen über Zeit in einem System vergleicht, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die 5 zeigt ein Blockdiagramm von einem Universal-Computersystem (engl. „general purpose computer system“), auf dem Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert und/oder ausgeführt werden mögen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Detaillierter Bezug wird jetzt auf mehrere Ausführungsformen genommen werden. Obwohl die Gegenstände in Verbindung mit den alternativen Ausführungsformen beschrieben werden, wird es verstanden werden, dass sie nicht dazu beabsichtigt sind, die beanspruchten Gegenstände auf diese Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, dass die beanspruchte Gegenstände Alternative, Modifikationen und Äquivalente umfassen, die innerhalb des Geistes und Umfang der beanspruchten Gegenstände, wie sie von den beigefügten Ansprüchen definiert sind, enthalten sein mögen.
Des Weiteren werden in der folgenden detaillierten Beschreibung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis der beanspruchten Gegenstände bereitzustellen. Es wird aber von einem Fachmann erkannt werden, dass Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details oder mit Äquivalenten dazu praktiziert werden mögen. In anderen Fällen sind wohl bekannte Prozesse, Prozeduren, Bauteile und Schaltkreise nicht detailliert beschrieben worden, um eine unnötige Verschleierung von Aspekten und Merkmalen der Gegenstände zu vermeiden.
Teile der nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden auch in Form von einem Prozess bzw. Verfahren vorgestellt und diskutiert. Obwohl Schritte und deren Reihenfolge in Figuren (zum Beispiel den 1 bis 3), die die Operationen dieses Prozesses beschreiben, hierin offenbart sind, sind solche Schritte und Reihenfolge beispielhaft. Ausführungsformen sind gut geeignet zum Durchführen verschiedener anderen Schritten oder Variationen von den Schritten, die in dem Flussdiagramm der Figur hierin angeführt sind, und in einer Reihenfolge, die von der hierin gezeigten und beschriebenen unterschiedlich ist.
Einige Teile der detaillierten Beschreibung werden in Bezug auf Prozeduren, Schritte, logische Blöcke, Verarbeitung und weitere symbolische Darstellungen von Operationen auf Datenbits dargestellt, die auf Computerspeicher durchgeführt werden können. Diese Beschreibungen und Repräsentation sind die Mittel, die von den Fachleuten auf dem Gebiet der Datenverarbeitung verwendet werden, um die Substanz ihrer Arbeit am effektivsten an andere Fachleute zu übermitteln. Eine Prozedur, ein computerausgeführter Schritt, ein logischer Block, ein Prozess etc. wird hier und im Allgemeinen als eine selbstständige Sequenz von Schritten oder Instruktionen verstanden, die zu einem erwünschten Resultat führen. Die Schritte sind die, die physikalische Manipulationen von physikalischen Größen benötigen. Normalerweise, obwohl nicht notwendigerweise, nehmen diese Größen die Form von elektrischen oder magnetischen Signalen ein, die dazu fähig sind, in einem Computersystem gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen und auf andere Weise manipuliert zu werden. Es hat sich manchmal als praktisch bewiesen, vorwiegend zum Zwecke der allgemeinen Nutzung, Bezug auf diese Signale als, Bits, Werte, Elemente, Symbole, Charaktere, Begriffe, Zahlen oder ähnliches zu nehmen.
Es sollte aber beachtet werden, dass alle diesen und ähnlichen Begriffe mit den passenden physikalischen Größen assoziiert werden sollten und lediglich bequeme Bezeichnungen sind, die auf diese Größen appliziert wurden. Falls es nicht eindeutig anders angeführt ist, und wie es aus der nachfolgenden Diskussion hervorgeht, wird es verstanden werden, dass durchgehend Diskussionen, die solche Begriffe wie „zugreifen“, „schreiben“, „einschließen“, „speichern“, „transmittieren“, „durchlaufen“, „assoziieren“, „identifizieren“ oder ähnliches verwenden, sich auf die Handlung und Prozesse eines Computersystems oder einer ähnlichen elektronischen Computervorrichtung beziehen, das oder die Daten manipuliert und transformiert, die als physikalischen (elektronischen) Größen innerhalb der Register und Speicher des Computersystems repräsentiert sind, in andere Daten, die in ähnlicher Weise als physikalische Größen innerhalb der Register oder Speicher oder anderer solchen Informationsspeicher-, Transmissions- oder Displayvorrichtungen des Computersystems repräsentiert sind.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, Verfahren und Systeme bereitzustellen, die ein Berücksichtigen von Alterungswirkungen und Abnutzung in einem Computersystem und ein Justieren von Betriebsbedingungen, um einen Vorteil aus einer mangelnden Abnutzung relativ zu einem erwarteten Abnutzungslevel zu ziehen, ermöglichen. Die beanspruchten Gegenstände halten nicht nur die erwartete Lebenszeit von einem Integrierten-Schaltkreis-Produkt aufrecht, sondern justiert auch Betriebsbedingungen effizient, um Leistung zu erhöhen, wenn erwünscht. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile sind unten weiter beschrieben.
Die 1 zeigt einen Liniengraphen 100, der beispielhafte Betriebsbedingungen über Zeit und die Wirkung wegen Alterns in einem integrierten Schaltkreis oder IC-Produkt zeigt, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie in der 1 gezeigt, repräsentiert die Y-Achse des Liniengraphen 100 die Spannung, die zum Arbeiten bei einer konstanten Frequenz notwendig ist, wobei die X-Achse des in den Liniengraphen 100 die Zeit repräsentiert. Die 1 stellt drei Szenarien dar, jeweils mit variierenden Betriebsbedingungen. Die Linien A und B repräsentieren die Worst-Case-Bedingungen, die in konventionellen Prozessen für IC-Toleranz-Design in Erwägung gezogen werden. Die Linie A repräsentiert die maximale Spannung in einem System unter solchen Bedingungen, die dem System es erlauben werden, bei einer spezifischen Frequenz zu arbeiten. Die Linie D repräsentiert die minimale Spannung in einem System, die zum Aufrechterhalten des Arbeitens bei der gleichen Frequenz notwendig ist.
Die Linien B und E repräsentieren die „Angemessener-Worst-Case“-Bedingungen, die erwarteten Bedingungen entsprechen, die zur beabsichtigten Nutzung eines IC oder IC-Produktes individuell angepasst sind. Die Linie B repräsentiert die maximale Spannung in einem System unter solchen Bedingungen, die dem System es erlauben werden, bei einer spezifischen Frequenz zu arbeiten. Die Linie E repräsentiert die minimale Spannung unter solchen Bedingungen in einem System, die zum Aufrechterhalten des Arbeitens bei der gleichen Frequenz notwendig ist.
Die Linien C und F repräsentieren einen Satz von Bedingungen für einen beispielhaften individuellen Benutzer eines IC oder IC-Produktes. Die Linie C repräsentiert die maximale Spannung in einem System unter solchen Bedingungen, die dem System es erlauben werden, bei einer spezifischen Frequenz zu arbeiten. Die Linie F repräsentiert die minimale Spannung unter solchen Bedingungen in einem System, die zum Aufrechterhalten des Arbeitens bei der gleichen Frequenz notwendig ist. Wie in der 1 vorgestellt, kann die tatsächliche Benutzung eines IC oder IC-Produktes erheblich fluktuieren und mag typische weich gekrümmten Linien nicht approximieren, die während Worst-Case- und Angemessener-Worst-Case-Planung erwartet und/oder verwendet werden. Des Weiteren repräsentiert die Differenzen (G und H) zwischen den maximalen und minimalen Spannungen, jeweils zwischen den beispielhaften Nutzungslinien C und F und den Angemessener-Worst-Case-Bedingungslinien B und E, das Ausmaß an verschwendeter Leistung, das zu dem Zeitpunkt bei der beispielhaften Nutzung erlebt werden würde. Wie es gesehen werden kann, erhöht sich diese Differenz nur wenn mit den absoluten Worst-Case-Bedingungen (das heißt die Linien A und D) verglichen wird.
Wie in der 1 gezeigt, wird die zum Betreiben eines System bei einer konsistenten Frequenz benötigte Spannung sich über Zeit erhöhen. Dies ist auf die Alterungswirkung und das Ausmaß an Abnutzung zurückzuführen, das von einem IC oder IC-Produkt erlebt wird und natürlich zu erhöhten Ineffizienzen bei der Übertragung oder Verarbeitung von Signalen oder anderen Ressourcen führen kann. In einer Ausführungsform mag Spannung von einer Stromversorgungsvorrichtung (engl. „power supply device“) bereitgestellt werden, wie zum Beispiel eine Stromversorgungseinheit (PSU) eines Computersystems.
In einer Ausführungsform mag Frequenz sich auf die Taktrate eines Prozessors, Mikroprozessors oder einer Verarbeitungseinheit (wie zum Beispiel einer CPU, GPU etc.) in einem Computersystem beziehen. Gemäß einer Ausführungsform mag der IC sich auf einen oder mehrere integrierten Schaltkreisen oder auf ein oder mehrere Mikrochips beziehen, die in einem System enthalten sind, einschließlich, ohne darauf begrenzt zu sein, der ICs in einem Motherboard (zentralen gedruckten Leiterplatte), in anderen gedruckten Leiterplatten (zum Beispiel eine Videokarte, Netzwerkschnittstellekarte, Soundkarte) oder in anderen Peripherievorrichtungen in einem Computersystem.
Die 2 zeigt ein Flussdiagramm 200 von einem Prozess zum Justieren von Betriebsbedingungen in einem Computersystem, um Ressourcen in Antwort auf ein Ausmaß an bestimmter Abnutzung effizienter zu allokieren, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Schritte 201 bis 207 beschreiben beispielhafte Schritte, die während des in der 2 gezeigten Prozesses durchgeführt werden mögen.
Bei Schritt 201 wird das Ausmaß an Abnutzung auf einem oder mehreren IC oder IC-Produkten aufgrund von Betriebsbedingungen in dem unterliegenden Computersystem bestimmt. Die Betriebsbedingungen mögen zum Beispiel Spannung, Frequenz und/oder Temperatur enthalten, die während Betriebs von dem Computersystem erlebt wird. Alternativ mag das Ausmaß an Abnutzung auf allen IC oder IC-Produkten in einem Computersystem beim Schritt 201 bestimmt werden. Bestimmen des Ausmaßes an Abnutzung in dem IC oder IC-Produkt mag gemäß verschiedenen Prozeduren durchgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform mag das Ausmaß an Abnutzung unter Verwendung von spezifischen Vorrichtungen bestimmt werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform, wobei das Ausmaß an Abnutzung nicht direkt gemessen werden kann, mag das Ausmaß an Abnutzung in einem IC oder ICE-Produkt durch Überwachen von Betriebsbedingungen in dem Computerprodukt über Zeit und durch Vergleichen der überwachten Betriebsbedingungen mit einem Referenzsatz von Betriebsbedingungsdaten geschätzt werden. Jedes dieser Verfahren ist unten in Verbindung mit der 3 detaillierter beschrieben.
Bei Schritt 203 wird eine Anzahl von akkumulierten Punkten berechnet basierend auf dem geschätzten Ausmaß an Abnutzung, das wegen Betriebsbedingungen in dem Computersystem erwartet wird, wie im Schritt 201 bestimmt. Die Anzahl von akkumulierten Punkten mag zum Beispiel die Differenz zwischen dem geschätzten Ausmaß an Abnutzung, das in dem Computersystem erlebt wird, und dem Ausmaß an Abnutzung unter Referenzbedingungen repräsentieren. Wenn das geschätzte Ausmaß an Abnutzung, das in dem Computersystem erlebt wird, geringer ist als das Ausmaß an Abnutzung unter den Referenzbedingungen, wird eine überschüssige Anzahl von Punkten akkumuliert und repräsentiert eine Unternutzung (engl. „underutilization“) der Computerressourcen relativ zu einer Referenz. Schritt 203 mag periodisch durchgeführt werden.
bei Schritt 205 mag ein Leistungslevel, der einer Mehrzahl von Betriebsbedingungen entspricht, justiert werden, um mit der Anzahl von akkumulierten Punkten zu übereinstimmen. Betriebsbedingungen mögen zum Beispiel justiert werden, um Leistung zu erhöhen, wenn ein Überschuss von akkumulierten Punkten bestimmt wird. Die Leistung mag zum Beispiel durch Erhöhen der Frequenz (das heißt die Verarbeitungsgeschwindigkeit) erhöht werden, wobei der gleiche Spannungslevel aufrechterhalten wird. Alternativ mag die Frequenz aufrechterhalten werden während des Spannungslevels reduziert wird. In noch weiteren Ausführungsformen mögen sowohl Frequenz als auch Spannung während Betriebes erhöht werden. Nach dem Justieren arbeitet das Computersystem auf einem höheren Leistungslevel und unter dem neuen Satz von Betriebsbedingungen im Schritt 207. Gemäß Ausführungsformen verbraucht (engl. „consumes“) das Erhöhen des Leistungslevels eines Computersystems akkumulierte Punkte und folglich mag eine Justierung des Betriebsbedingungen nur durchgeführt werden, wenn ein Überschuss von akkumulierte Punkten vorhanden ist, und nur für so lange Zeit als ein Überschuss von akkumulierten Punkten vorhanden ist. Demzufolge mag der Leistungslevel automatisch justiert (zum Beispiel reduziert) werden, wenn der Überschuss von akkumulierte Punkten aufgebraucht ist. In weiteren Ausführungsformen mag der Leistungslevel nicht über einem neutralen Leistungslevel oder Basis-Leistungslevel hinaus erhöht werden (das heißt, das Punkte weder akkumuliert noch verbraucht werden) bis Punkte akkumuliert worden sind, wie es durch Durchführen vom Schritt 203 bestimmt wird.
In einer Ausführungsform werden Punkte verbraucht, wenn der Leistungslevel des Computersystems über einen (vorbestimmten) Schwellenwert hinaus erhöht wird, während ein Reduzieren des Leistungslevel unter den Schwellenwert Punkte akkumuliert. In noch weiteren Ausführungsformen entspricht die Rate, bei der Punkte akkumuliert oder verbraucht werden, der Differenz zwischen dem Betriebsleistungslevel und den Schwellenwert. Folglich würde ein Betrieb bei einem Leistungslevel, der gut über den Schwellenwert hinaus liegt, akkumulierte Punkte mit einer höheren Rate verbrauchen als ein Betrieb bei einem Leistungslevel, das nur geringfügig über den Schwellenwert liegt. In weiteren Ausführungsformen mag der Schwellenwert einem Referenz-Leistungslevel entsprechen.
In noch weiteren Ausführungsformen mag die Berechnung der Anzahl von akkumulierten Punkten mit höherer Frequenz durchgeführt werden, wenn Betriebsbedingungen justiert werden, um die Leistung zu erhöhen. In noch weiteren Ausführungsformen mag die Justierung von Betriebsbedingungen automatisch initiiert werden, entweder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt (zum Beispiel über die Lebenszeit von dem IC oder IC-Produkt hinaus) oder als Antwort auf ein Auslöseereignis (engl. „trigger event“). Alternativ mag die Justierung von Betriebsbedingungen manuell von dem Benutzer des Computersystems ausgewählt werden (zum Beispiel durch eine grafische Benutzerschnittstelle auf einem Bildschirm).
Die 3 zeigt ein Flussdiagramm von einem Prozess 300 zum Bestimmen von Abnutzung in einem Computersystem, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Schritte 301 bis 305 beschreiben beispielhafte Schritte, die während des oben beschriebenen und in der 2 gezeigten Schrittes 201 ausgeführt werden mögen. Der Prozess 300 mag zum Beispiel verwendet werden, wenn akkumulierte Abnutzung in einem Computersystem nicht direkt gemessen werden kann.
Bei Schritt 301 werden Betriebsbedingungen in einem Computersystem über Zeit überwacht und verfolgt. Diese Bedingungen mögen, wie oben beschrieben, die von einer Stromversorgung bereitgestellte Spannung, die Frequenz oder Taktrate von einem Prozessor in dem System und/oder die Temperatur von einem oder mehreren Bauteilen in dem System aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen mögen ein oder mehrere Bauteile in dem System entsprechende Sperrschichttemperaturen (engl. „junction temperature“) (das heißt Temperaturen, bei denen das Bauteil arbeiten darf) aufweisen. Gemäß solchen Ausführungsformen messen und überwachen Temperatursensoren, die in dem Computersystem enthalten sind, dauernd der Sperrschichttemperaturen des einen Bauteils oder der mehreren Bauteile während Betriebs. Wenn Betriebsbedingungen innerhalb des Computersystems so sind, dass die Sperrschichttemperaturen von den Bauteilen gleich einer (vorbestimmten) maximalen Sperrschichttemperatur sind, mag eine weitere Erhöhung der Leistung des Computersystems (und folglich eine Erhöhung der Sperrschichttemperatur) verhindert werden. Betrieb bei hohen maximalen Sperrschichttemperaturen oder bei maximalen Sperrschichttemperaturen über einem vorbestimmten Schwellenwert mag akkumulierte Punkte innerhalb des Systems verbrauchen. In ähnlicher Weise mag ein Betrieb unter einem vorbestimmten Schwellenwert oder einer vorbestimmten maximalen Sperrschichttemperatur Punkte akkumulieren. Der Schritt 301 mag periodisch durchgeführt werden oder in Antwort auf bestimmte Auslöser (zum Beispiel ein Installieren oder Deinstallieren einer Peripherievorrichtung, bestimmte Timing-Meilensteinen etc.).
Bei Schritt 303 werden die verfolgten Betriebsbedingungen mit einer vorbestimmten Referenz verglichen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen mag die vorbestimmte Referenz Designkurven vom Hersteller entsprechen, die der mittleren Lebensdauer (MBTF) eines IC oder IC-Bauteil unter variierenden Betriebsbedingungen entsprechen. In einer Ausführungsform ist die vorbestimmte Referenz eine Kurve, die Absolut-Worst-Case-Bedingungen entsprechen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die vorbestimmte Referenz eine Kurve, die Angemessener-Worst-Case-Bedingungen entsprechen. Das Vergleichen der verfolgten Betriebsbedingungen mag zum Beispiel ein Plotten der Betriebsbedingungen mit der Referenzkurve und ein Bestimmen der Differenz zwischen der geplotteten Kurve und der Referenzkurve aufweisen.
Zuletzt, bei Schritt 305, wird die gegenwärtige Abnutzung relativ zu der Abnutzung, die unter den Referenzbedingungen erwartet wird, durch Berechnen der Differenz zwischen einem oder mehreren Datenpunkten von den Betriebsbedingungen in dem Computersystem und den Betriebsbedingungen entlang der Referenzkurve bei den gleichen relativen Punkten von vergangener Zeit geschätzt. Die Differenz zwischen den Kurven mag als eine Anzahl von akkumulierten Punkten ausgedruckt werden. Gemäß einer Ausführungsform mögen Punkte während der Lebenszeit des IC oder IC-Produktes kumulativ akkumuliert werden.
Alternativ mag die gegenwärtige Abnutzung in einem Computersystem durch Verwendung von einem oder mehreren zugeordneten bzw. dedizierten Schaltkreisen berechnet werden, wie zum Beispiel Oszillatoren und ein oder mehrere Transistoren, die von Spannungsversorgtem Altern isoliert sind. In einer Ausführungsform mögen die Oszillatoren konfiguriert sein zum Messen, zum Beginn der Lebenszeit des Produkts, des Zustands eines Transistors und zum direkten und periodischen Prüfen des Zustands des Transistors, um die Abnutzung des Transistors zu bestimmen. In weiteren Ausführungsformen mag der Transistor von Spannungsverursachtem Altern mittels konventionell bekannter Techniken, wie zum Beispiel Power-Gating, isoliert sein.
Die 4 zeigt einen Liniengraphen 400, der beispielhafte Benutzungen über Zeit in einem System vergleicht, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie es in der 4 gezeigt ist, repräsentiert die Y-Achse Nutzung eines Computersystems, wobei die X-Achse das Vergehen der Zeit repräsentiert, entsprechend der Lebenszeit eines IC oder IC-Produktes in einem Computersystem. Die Linie A repräsentiert die Worst-Case-Bedingungen, die in konventionellen Prozessen zum IC-Toleranz-Design in Erwägung gezogen werden. Die Linien B repräsentiert die „Angemessener-Worst-Case“-Bedingungen, die erwarteten Bedingungen entsprechen, die für beabsichtigte Nutzung von einem IC oder IC-Produkt angepasst sind. Die Linie C repräsentiert einen Satz von Bedingungen für einen beispielhaften individuellen Benutzer von einem IC oder IC-Produkt.
Wie in der 4 vorgestellt, ist die Nutzung konstant und relativ hoch unter dem Szenario (A) mit Worst-Case-Bedingungen. Unter dem Szenario (B) mit Angemessener-Case-Bedingungen mag die Nutzung gelegentlich die gleichen Levels nahe kommen, aber nicht mit der gleichen Konstanz oder Konsistenz. In ähnlicher Weise mögen die Bedingungen unter einem beispielhaften individuellen Benutzer (C) nie oder nur selten den gleichen Level von Nutzung nahe kommen während der gesamten Lebenszeit von einem Produkt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung mag die Differenz in dem Ausmaß an Abnutzung, das Betriebsbedingungen zugeschrieben wird, zwischen einem Szenario mit einem individuellen Benutzer (C) und einem Szenario mit Absolut-Worst-Case-Bedingungen (A) oder Angemessener-Worst-Case-Bedingungen (B) verfolgt, akkumuliert und als Punkte repräsentiert werden. Diese Punkte (die als Block X in der 4 repräsentiert sind) repräsentieren folglich die Unternutzung von einem IC oder IC-Produkt unter Betriebsbedingungen, wie Sie von dem Hersteller des IC oder IC-Produktes budgetiert sind. Wenn Punkte akkumuliert werden, mögen Betriebsbedingungen innerhalb des Computersystems von dem individuellen Benutzer justiert werden, um Leistung zu erhöhen, wenn gewünscht. Wie es in der 4 gezeigt ist, mag Nutzung (und Leistung) des Computersystems des individuellen Benutzers (C) über das Szenario mit Angemessener-Worst-Case-Bedingungen (B) hinaus - wobei die Differenz als Block Z gezeigt ist - und sogar über das Szenario mit Absolut-Worst-Case-Bedingungen (A) hinaus - wobei die Differenz als Block Y gezeigt ist - zu einem gewünschten Zeitpunkt erhöht werden. Wie in der 4 vorgestellt, mag diese Leistungserhöhung sogar nach der erwarteten Lebenszeit des Produktes eingesetzt werden.
Wie in der 5 vorgestellt, weist ein beispielhaftes System zur Implementierung von Ausführungsformen eine Universal-Computersystemumgebung auf, wie zum Beispiel das Computersystem 500. In seiner einfachsten Konfiguration weist das Computersystem 500 typisch zumindest einer Verarbeitungseinheit 501 und Speicher, eine Stromversorgungsvorrichtung 504 und einen Adresse/Daten-Bus 509 (oder andere Schnittstelle) zur Kommunikation von Informationen auf. Abhängig von der exakten Konfiguration und Art der Computersystemumgebung mag der Speicher flüchtig (wie zum Beispiel RAM 502), nicht flüchtig (wie zum Beispiel ROM 503, Flashspeicher etc.) oder irgendeine Kombination der beiden sein. In einer Ausführungsform arbeitet die Verarbeitungseinheit 501 bei variierenden Taktgeschwindigkeiten oder-Frequenzen, die die Nutzung und Operation von verschiedenen Bauteilen einschließlich ICs und IC-Produkte innerhalb des Computersystems 500 bestimmen. In einer Ausführungsform liefert die Stromversorgungsvorrichtung 504 elektrische Energie (Spannung) an die verschiedenen Bauteilen in dem Computersystem 500. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mag das Arbeiten unter sowohl den Frequenzen, die der Taktgeschwindigkeit der Verarbeitungseinheit 501 entsprechen, als auch den Spannungen, die von der Stromversorgungsvorrichtung 504 bereitgestellt werden, sowie jegliche Temperaturerhöhung, die direkt oder indirekt von diesen Bedingungen resultieren, zu Altersverursachten Wirkungen in ICs und IC-Produkten innerhalb des Computersystems 500 beitragen.
Das Computersystem 500 mag auch ein optionales Grafiksubsystem 505 zur Präsentation von Informationen zu dem Benutzer des Computers aufweisen, zum Beispiel durch Anzeigen von Informationen auf einer dazugehörigen Anzeigevorrichtung 510, die mit einem Videokabel 511 verbunden ist. In alternativen Ausführungsformen mag die Anzeigevorrichtung 510 in dem Computersystem (zum Beispiel einem Anzeigefeld eines Laptops oder Netbooks) hinein integriert sein und wird kein Videokabel 511 benötigen. In einer Ausführungsform mag der Prozess 500 ganz oder teilweise von dem Grafiksubsystem 505 und Speicher 502 durchgeführt werden, wobei jegliche resultierende Ausgabe in der dazugehörigen Anzeigevorrichtung 510 angezeigt wird.
Zusätzlich mag das Computersystem 500 auch zusätzliche Merkmale/Funktionalität haben. Zum Beispiel mag das Computersystem 500 auch zusätzlichen Speicher (entfernbar und/oder nicht entfernbar) aufweisen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, magnetischer oder optischer Disks oder Bänder. Computerspeichermedien umfassen flüchtige und nicht flüchtige Medien, die in jeglichem Verfahren oder in jeglicher Technologie zur Speicherung von Informationen, wie computerlesbare Instruktionen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten, implementiert sind. RAM 502, ROM 503 und Datenspeichervorrichtung 504 sind alle Beispiele von Computerspeicher Medien.
Das Computersystem 500 weist auch eine optionale alphanumerische Eingabevorrichtung 506, eine optionale Cursorsteuerungs- oder -Führungsvorrichtung 507 und eine oder mehrere Signalkommunikationsschnittstellen (Input/Output-Vorrichtungen, zum Beispiel eine Netzwerkschnittstellekarte) 508 auf. Die optionale alphanumerische Eingabevorrichtung 506 kann Informationen und Befehlsauswahlen an den zentralen Prozessor 501 kommunizieren. Die optionale Cursorsteuerungs- oder - Führungsvorrichtung 507 ist mit dem Bus 509 gekoppelt zum Kommunizieren von vom Benutzer eingegebenen Informationen und Befehlsauswahlen an den zentralen Prozessor 501. Die Signalkommunikationsschnittstelle (Input/Output-Vorrichtung) 508, die auch mit dem Bus 509 gekoppelt ist, kann ein serieller Port sein. Die Kommunikationsschnittstelle 509 mag auch drahtlose Kommunikationsmechanismen enthalten. Durch Verwendung von der Kommunikationsschnittstelle 509 kann das Computersystem 500 kommunikativ mit anderen Computersystemen über ein Kommunikationsnetzwerk, wie das Internet oder ein Intranet (zum Beispiel ein lokales Netzwerk) gekoppelt sein, oder es kann Daten empfangen (zum Beispiel ein digitales Fernsehen-Signal).
Die vorliegende Erfindung weist die folgenden Ausführungsformen in Form von Konzepten auf:

Konzept 1. Ein Verfahren aufweisend (i) Bestimmen eines Ausmaßes an Abnutzung in einem Computersystem über Zeit; (ii) Berechnen einer Anzahl von akkumulierten Punkten für das Computersystem basierend auf dem bestimmten Ausmaß an Abnutzung; (iii) Justieren von Betriebsbedingungen in dem Computersystem basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten; und (iv) Betreiben des Computersystems unter justierten Betriebsbedingungen.
Konzept 2. Das Verfahren gemäß Konzept 1, wobei das Betreiben des Computersystems unter justierten Betriebsbedingungen akkumulierte Punkte des Computersystems verbraucht.
Konzept 3. Das Verfahren gemäß Konzept 2, wobei das Computersystem eine Stromversorgungsvorrichtung aufweist, die zum Versorgen des Computersystems mit elektrischer Energie konfiguriert ist, und ferner wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren einer Spannung der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten elektrischen Energie während Betriebs aufweist.
Konzept 4. Das Verfahren gemäß Konzept 3, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der Spannung der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten elektrischen Energie auf eine höhere Spannung oder eine niedrigere Spannung während Betriebs aufweist.
Konzept 5. Das Verfahren gemäß Konzept 4, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der Spannung der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten elektrischen Energie auf eine höhere Spannung während Betriebs basierend auf einer verbleibenden Anzahl von akkumulierten Punkten aufweist.
Konzept 6. Das Verfahren gemäß Konzept 2, wobei das Computersystem einen Prozessor aufweist, der zum Operieren bei einer Frequenz konfiguriert ist, und ferner wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren einer Frequenz des Prozessors während Betriebs aufweist.
Konzept 7. Das Verfahren gemäß Konzept 6, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der Frequenz des Prozessors während Betriebs auf eine höhere Frequenz oder eine niedrigere Frequenz während Betriebs aufweist.
Konzept 8. Das Verfahren gemäß Konzept 7, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der Frequenz des Prozessors während Betriebs auf eine höhere Frequenz während Betriebs basierend auf einer verbleibenden Anzahl von akkumulierten Punkten aufweist.
Konzept 9. Das Verfahren gemäß einem der Konzepte 1 bis 7, ferner aufweisend ein Überwachen einer Sperrschichttemperatur eines Bauteils, das in dem Computersystem enthalten ist, während Betriebs des Computersystems.
Konzept 10. Das Verfahren gemäß Konzept 9, wobei die Sperrschichttemperatur eines Bauteils, das in dem Computersystem enthalten ist, eine dem Bauteil entsprechende maximale Sperrschichttemperatur nicht überschreiten darf.
Konzept 11. Das Verfahren gemäß Konzept 10, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der maximalen Sperrschichttemperatur, die einem Bauteil entspricht, das während Betriebs in dem Computersystem enthalten ist, auf eine höhere maximale Sperrschichttemperatur oder eine niedrigere maximale Sperrschichttemperatur während Betriebs aufweist.
Konzept 12. Das Verfahren gemäß Konzept 11, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der maximalen Sperrschichttemperatur, die einem Bauteil entspricht, das in dem Computersystem enthalten ist, auf eine höhere maximale Sperrschichttemperatur während Betriebs basierend auf einer verbleibenden Anzahl von akkumulierten Punkten aufweist.
Konzept 13. Das Verfahren gemäß einem der Konzepte 1 bis 12, wobei das Bestimmen eines Ausmaßes an Abnutzung folgendes aufweist: (a) Verfolgen von Betriebsbedingungen des Computersystems; (b) Vergleichen der verfolgten Betriebsbedingungen des Computersystems mit einer Referenz; und (c) Berechnen einer gegenwärtigen Abnutzung in dem Computersystem relativ zu der Referenz.
Konzept 14. Das Verfahren gemäß Konzept 13, wobei das Berechnen der gegenwärtigen Abnutzung in dem Computersystem ein Mapping der Betriebsbedingungen auf eine Abnutzungskurve aufweist.
Konzept 15. Das Verfahren gemäß Konzept 13, wobei die Referenz eine Abnutzungskurve einer mittleren Lebensdauer (MBTF) für das Computersystem für einen Worst-Case-Benutzer aufweist.
Konzept 16. Das Verfahren gemäß einem der Konzepte 1 bis 15, wobei das Computersystem eine Mehrzahl von Schaltkreisen aufweist, die konfiguriert sind zum Messen einer Leistung von einer Mehrzahl von Transistoren und zum Prüfen der Mehrzahl von Transistoren für Abnutzung über Zeit.
Konzept 17. Das Verfahren gemäß Konzept 16, wobei die Mehrzahl von Schaltkreisen eine Mehrzahl von Oszillatoren aufweist.
Konzept 18. Das Verfahren gemäß Konzept 16, wobei die Mehrzahl von Transistoren von spannungsverursachtem Altern isoliert sind.
Konzept 19. Das Verfahren gemäß Konzepte 18, wobei die Mehrzahl von Transistoren mittels Power-Gating von spannungsverursachtem Altern isoliert sind.
Konzept 20. Ein Computersystem aufweisend (i) einen Prozessor, der zum Verarbeiten von programmierten Instruktionen in dem Computersystem bei einer Mehrzahl von Frequenzen konfiguriert ist; (ii) eine Stromversorgungsvorrichtung, die zum Versorgen des Computersystems mit elektrischer Energie bei einer Mehrzahl von Spannungen konfiguriert ist; und (iii) eine Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen, die während Betriebs des Computersystems über Zeit Abnutzung akkumulieren, wobei Betriebsbedingungen in dem Computersystem und entsprechend dem Prozessor und/oder der Stromversorgungsvorrichtung basierend auf einer Anzahl von akkumulierten Punkten justiert werden, die als der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen entsprechend bestimmt sind.
Konzept 21. Das Computersystem gemäß Konzept 20, wobei eine Spannung der von der Stromversorgung gelieferten elektrischen Energie während Betriebs basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten justiert wird, die bestimmt wurde, der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen zu entsprechen.
Konzept 22. Das Computersystem gemäß einem der Konzepte 20 oder 21, wobei eine Frequenz des Prozessors während Betriebs basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten justiert wird, die bestimmt wurde, der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen zu entsprechen.
Konzept 23. Das Computersystem gemäß einem der Konzepte 20 bis 22, wobei das Computersystem ferner eine Mehrzahl von Schaltkreisen aufweist, die konfiguriert sind zum Messen einer Leistung von einer Mehrzahl von Transistoren und zum Prüfen der Mehrzahl von Transistoren für akkumulierte Abnutzung über Zeit, und wobei die Anzahl von akkumulierten Punkten der Abnutzung entspricht, die von der Mehrzahl von Transistoren über Zeit akkumuliert wurde.
Konzept 24. Das Computersystem gemäß Konzept 23, wobei die Mehrzahl von Transistoren eine Mehrzahl von Transistoren aufweist, die von spannungsverursachtem Altern isoliert sind.
Konzept 25. Das Computersystem gemäß Konzept 23, wobei die Mehrzahl von Schaltkreisen eine Mehrzahl von Oszillatoren aufweist.
Konzept 26. Das Computersystem gemäß einem der Konzepte 20 bis 25, wobei die Anzahl von akkumulierten Punkten, die der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen entspricht, durch Verfolgen von Betriebsbedingungen in dem Computersystem, Vergleichen der verfolgten Betriebsbedingungen in dem Computersystem mit einer Referenz und Berechnen einer gegenwärtigen Stellung des Computersystems relativ zu der Referenz geschätzt werden.
Konzept 27. Das Computersystem gemäß Konzept 20, ferner aufweisend einen Temperatursensor, der konfiguriert ist zum Messen einer internen Temperatur der Mehrzahl von integrierten Schaltungen, die in dem Computersystem enthalten ist.
Konzept 28. Das Computersystem gemäß Konzept 27, wobei die Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen eine entsprechende Mehrzahl von maximalen Sperrschichttemperaturen aufweist, die Mehrzahl von maximalen Sperrschichttemperaturen aufweisend eine Betriebstemperatur der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen, die während Betriebes des Computersystems nicht überschritten werden soll.
Konzept 29. Das Computersystem gemäß Konzept 28, wobei eine maximale Sperrschichttemperatur der Mehrzahl von maximalen Sperrschichttemperaturen basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten justiert wird, die bestimmt wurde, der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen zu entsprechen.
Konzept 30. Ein Computersystem aufweisend (i) einen Prozessor, der zum Verarbeiten von programmierten Instruktionen in dem Computersystem bei einer Mehrzahl von Frequenzen konfiguriert ist; (ii) eine Stromversorgungsvorrichtung, die zum Versorgen des Computersystems mit elektrischer Energie bei einer Mehrzahl von Spannungen konfiguriert ist; und (iii) eine Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen, die während Betriebs des Computersystems über Zeit Abnutzung akkumulieren, wobei das Computersystem eine Mehrzahl von Betriebspunkten akkumuliert während das Computersystem auf einem Leistungslevel unter einem vorbestimmten Schwellenwert operiert und Betriebspunkte verbraucht während das Computersystem auf einem Leistungslevel über dem vorbestimmten Schwellenwert operiert, wobei der Leistungslevel zumindest einer von einer Spannung, die von der Stromversorgungsvorrichtung versorgt wird, einer Prozessorfrequenz in dem Computersystem und einer Sperrschichttemperatur eines Bauteils in dem Computersystem entspricht, und wobei das Computersystem ferner operierbar ist zum Operieren auf einem Leistungslevel über dem vorbestimmten Schwellenwert für so lange Zeit als ein Überschuss von den Betriebspunkten verbleibt.
Konzept 31. Das Computersystem gemäß Konzept 30, wobei der Leistungslevel der Computervorrichtung erhöht wird durch Erhöhen zumindest einer von: der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten Spannung, der Prozessorfrequenz und der Sperrschichttemperatur eines Bauteils.
Konzept 32. Das Computersystem gemäß einem der Konzepte 30 und 31, wobei der Leistungslevel der Computervorrichtung vermindert wird durch Vermindern zumindest einer von: der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten Spannung, der Prozessorfrequenz und der Sperrschichttemperatur eines Bauteils.
Konzept 33. Das Computersystem gemäß einem der Konzepte 30 bis 32, wobei die Rate, bei der die Abnutzung von der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen akkumuliert wird, dem Leistungslevel des Computersystems entspricht.
Konzept 34. Das Computersystem gemäß Konzept 33, wobei das Akkumulieren von Betriebspunkten einem geschätzten Abnutzungslevel entspricht, der von der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen relativ zu einem Referenz-Abnutzungslevel akkumuliert ist.
Konzept 35. Das Computersystem gemäß Konzept 34, wobei der Abnutzungslevel, der von der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen akkumuliert ist, durch Verfolgen von Betriebsbedingungen in dem Computersystem, Vergleichen der verfolgten Betriebsbedingungen in dem Computersystem mit einer Referenz und Berechnen einer gegenwärtigen Stelle des Computersystems relativ zu der Referenz geschätzt wird.
Konzept 36. Das Computersystem gemäß Konzept 33, wobei das Computersystem ferner eine Mehrzahl von Schaltkreisen aufweist, die zum Messen einer Leistung von einer Mehrzahl von Transistoren und zum Prüfen der Mehrzahl von Transistoren für akkumulierte Abnutzung über Zeit konfiguriert ist. Konzept 37. Das Computersystem gemäß Konzept 36, wobei die Anzahl von akkumulierten Betriebspunkten durch Prüfen der Mehrzahl von Transistoren für Abnutzung über Zeit bestimmt wird.

Durch bereitstellen von Verfahren und Systemen, die die Fähigkeit des Verfolgens und Berücksichtigens von Abnutzung in einer Computervorrichtung bereitstellen, mögen Betriebsbedingungen innerhalb der Computervorrichtung folglich derart justiert werden, dass die vorgefertigten Toleranzen von verschiedenen ICs und IC-Bauteilen mit größerer Effizienz verwendet und für eine bestimmte Nutzung angepasst werden mögen, die den tatsächlichen Benutzer der Vorrichtung reflektieren. Obwohl die Gegenstände in einer Sprache, die spezifisch für strukturelle Merkmale und/oder Verfahrenshandlungen ist, soll es verstanden werden, dass die Gegenstände, die in den angehängten Ansprüchen definiert sind, nicht notwendigerweise auf die spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt sind, die oben beschrieben wurden. Vielmehr sind die oben beschriebenen spezifischen Merkmale und Handlungen als beispielhafte Formen von Implementierungen der Ansprüche offenbart.

Claims

Ein Verfahren aufweisend: Bestimmen eines Ausmaßes an Abnutzung in einem Computersystem über Zeit; Berechnen einer Anzahl von akkumulierten Punkten für das Computersystem basierend auf dem bestimmten Ausmaß an Abnutzung durch Plotten einer ersten Kurve, die dem Ausmaß an Abnutzung entspricht, und einer zweiten Kurve, die vorbestimmten Referenzdaten entspricht, und Berechnen der Differenz zwischen der ersten und zweiten Kurve; Justieren von Betriebsbedingungen in dem Computersystem basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten; und Betreiben des Computersystems unter justierten Betriebsbedingungen, wobei verhindert wird, dass die Betriebsbedingungen in dem Computersystem über ein Basis-Leistungslevel erhöht werden, wenn die Anzahl der akkumulierten Punkte nicht positiv ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Betreiben des Computersystems unter justierten Betriebsbedingungen akkumulierte Punkte des Computersystems verbraucht.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Computersystem eine Stromversorgungsvorrichtung aufweist, die zum Versorgen des Computersystems mit elektrischer Energie konfiguriert ist, wobei ferner das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren einer Spannung der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten elektrischen Energie während Betriebs aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der Spannung der von der Stromversorgungsvorrichtung versorgten elektrischen Energie auf eine höhere Spannung während Betriebs basierend auf einer verbleibenden Anzahl von akkumulierten Punkten aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Computersystem einen Prozessor aufweist, der zum Operieren bei einer Frequenz konfiguriert ist, wobei ferner das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren einer Frequenz des Prozessors während Betriebs aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der Frequenz des Prozessors während Betriebs auf eine höhere Frequenz während Betriebs basierend auf einer verbleibenden Anzahl von akkumulierten Punkten aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend ein Überwachen einer Sperrschichttemperatur eines Bauteils, das in dem Computersystem enthalten ist, während Betriebs des Computersystems.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Sperrschichttemperatur eines Bauteils, das in dem Computersystem enthalten ist, eine dem Bauteil entsprechende maximale Sperrschichttemperatur nicht überschreiten darf.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Justieren der Betriebsbedingungen ein Justieren der maximalen Sperrschichttemperatur, die einem Bauteil entspricht, das in dem Computersystem enthalten ist, auf eine höhere maximale Sperrschichttemperatur während Betriebs basierend auf einer verbleibenden Anzahl von akkumulierten Punkten aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Bestimmen eines Ausmaßes an Abnutzung folgendes aufweist: Verfolgen von Betriebsbedingungen des Computersystems; Vergleichen der verfolgten Betriebsbedingungen des Computersystems mit einer Referenz; und Berechnen einer gegenwärtigen Abnutzung in dem Computersystem relativ zu der Referenz.
Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Berechnen der gegenwärtigen Abnutzung in dem Computersystem ein Mapping der Betriebsbedingungen auf eine Abnutzungskurve aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Referenz eine Abnutzungskurve einer mittleren Lebensdauer (MBTF) für das Computersystem für einen Worst-Case-Benutzer aufweist.
Ein Computersystem aufweisend: einen Prozessor, der zum Verarbeiten von programmierten Instruktionen in dem Computersystem bei einer Mehrzahl von Frequenzen konfiguriert ist; eine Stromversorgungsvorrichtung, die zum Versorgen des Computersystems mit elektrischer Energie bei einer Mehrzahl von Spannungen konfiguriert ist; und eine Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen, die während Betriebs des Computersystems über Zeit Abnutzung akkumulieren, wobei Betriebsbedingungen in dem Computersystem und entsprechend dem Prozessor und/oder der Stromversorgungsvorrichtung basierend auf einer Anzahl von akkumulierten Punkten justiert werden, die als der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen entsprechend bestimmt sind, wobei die Anzahl von akkumulierten Punkten durch Plotten einer ersten Kurve, die dem Ausmaß an Abnutzung entspricht, und einer zweiten Kurve, die vorbestimmten Referenzdaten entspricht, und Berechnen der Differenz zwischen der ersten und zweiten Kurve bestimmt wird, und wobei weiter verhindert wird, dass die Betriebsbedingungen in dem Computersystem über ein Basis-Leistungslevel erhöht werden, wenn die Anzahl der akkumulierten Punkte nicht positiv ist.
Das Computersystem gemäß Anspruch 13, wobei eine Spannung der von der Stromversorgung gelieferten elektrischen Energie während Betriebs basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten justiert wird, die bestimmt wurde, der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen zu entsprechen.
Das Computersystem gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei eine Frequenz des Prozessors während Betriebs basierend auf der Anzahl von akkumulierten Punkten justiert wird, die bestimmt wurde, der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen zu entsprechen.
Das Computersystem gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Computersystem ferner eine Mehrzahl von Schaltkreisen aufweist, die konfiguriert sind zum Messen einer Leistung von einer Mehrzahl von Transistoren und zum Prüfen der Mehrzahl von Transistoren für akkumulierte Abnutzung über Zeit, und wobei die Anzahl von akkumulierten Punkten der Abnutzung entspricht, die von der Mehrzahl von Transistoren über Zeit akkumuliert wurde.
Das Computersystem gemäß Anspruch 16, wobei die Mehrzahl von Transistoren eine Mehrzahl von Transistoren aufweist, die von spannungsverursachtem Altern isoliert sind.
Das Computersystem gemäß Anspruch 16, wobei die Mehrzahl von Schaltkreisen eine Mehrzahl von Oszillatoren aufweist.
Das Computersystem gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die Anzahl von akkumulierten Punkten, die der akkumulierten Abnutzung auf der Mehrzahl von integrierten Schaltkreisen entspricht, durch Verfolgen von Betriebsbedingungen in dem Computersystem, Vergleichen der verfolgten Betriebsbedingungen in dem Computersystem mit einer Referenz und Berechnen einer gegenwärtigen Stellung des Computersystems relativ zu der Referenz geschätzt werden.
Das Computersystem gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, ferner aufweisend einen Temperatursensor, der konfiguriert ist zum Messen einer internen Temperatur der Mehrzahl von integrierten Schaltungen, die in dem Computersystem enthalten ist.