JP4811879B2 - 最大パワーを制御するためのマイクロプロセッサ・リソースの相互排除アクティブ化のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
テーブルの列118は、対応する行の中のリソースが現在利用可能であるか(すなわち、アクティブであるか)否かを示す。列118内の項目は、対応するリソースがアクティブ化されているときには“リソース利用可能”としてセットされ、対応するリソースがオフにゲーティングされているときには“リソース利用不可能”としてセットされる。列118内の項目はハードウェアによりポート128を介して自動的に更新される。列118から読み出されたビットは、通常実行ループに続くか、それとも図5のステップ86(図7のステップ112)に続くかを選択するために、図5及び7に示されているステップ82において使用される。
a)オフにゲーティングされているリソースへのアクセスをリクエストする命令が検出されたか(例えば、図3-7に示されているステップ82からの“はい”ブランチ)、或いは
b)アクティブ解除され得るリソースが充分に無いか(例えば、図3及び4の実施態様のステップ86からの“いいえ”ブランチ)、或いは
c)相互排除として指定されているリソースが使用されているか(例えば、図5に示されているステップ86からの“はい”ブランチ)、或いはオフにゲーティングされていないか(例えば、図7に示されているステップ112からの“いいえ”ブランチ)、或いは
d)リクエストされたリソースが、セットされているパワー限度を超えなければアクティブ化され得ない(例えば、図6の実施態様のステップ110からの“いいえ”ブランチ)という条件、
のうちの1つが検出された後に加入され得る。
a)アクティブ解除され得るリソースが充分に無いか(例えば、図3及び4に示されているステップ86からの“いいえ”ブランチ)、或いは
b)相互排除として指定されているリソースが使用されているか(例えば、図5に示されているステップ86からの“はい”ブランチ)、或いはオフにゲーティングされていないか(例えば、図7に示されているステップ112からの“いいえ”ブランチ)、或いは
c)リクエストされたリソースが、セットされているパワー限度を超えなければアクティブ化され得ない(例えば、図6に示されているステップ110からの“いいえ”ブランチ)という条件、
のうちの1つが検出された後に加入され得る。
Claims (30)
- マイクロプロセッサにおけるパワー・パラメータを制御する方法であって、
前記マイクロプロセッサの複数のリソースを制御するステップであって、前記制御は、前記複数のリソースのうちの、命令の実行のためにリクエストされる第1のリソースをアクティブ化するステップ、及び、前記複数のリソースのうちの、前記命令の前記実行のためにリクエストされていない第2のリソースをゲーティングするステップを含む、前記制御するステップと、
アクティブ化されている前記リソースにより消費されるパワーと散逸されるパワーとの総パワーを、前記マイクロプロセッサの最大パワーより低い所定値に設定可能であるパワー限度より低く保つステップであって、前記最大パワーは前記マイクロプロセッサにおいて最大数のリソースを利用するコードのセグメントで散逸されるパワーである、前記保つステップと
を含む、前記方法。 - マイクロプロセッサにおけるパワー・パラメータを制御する方法であって、
前記マイクロプロセッサの複数のリソースのアクティブ化を制御するステップと、
アクティブ化されている前記リソースにより消費されるパワーと散逸されるパワーとの総パワーを、前記マイクロプロセッサの最大パワーより低い所定値に設定可能であるパワー限度より低く保つステップであって、前記最大パワーは前記マイクロプロセッサにおいて最大数のリソースを利用するコードのセグメントで散逸されるパワーである、前記保つステップと、
マイクロプロセッサ命令によりアクティブ化されるようにリクエストされている第1のリソースをアクティブ化するステップと、
前記第1のリソースに含まれるリソース以外の1以上の第2のリソースをゲーティングするステップと
を含み、
前記ゲーティングするステップは、前記投機的命令が非投機的になるか又は命令無効化メカニズムを通して無効にされるまで、アクティブ解除されているリソースのうちの1つへのアクセスをリクエストする投機的命令をストールさせるステップを含む、前記方法。 - マイクロプロセッサにおけるパワー・パラメータを制御する方法であって、
前記マイクロプロセッサの複数のリソースのアクティブ化を制御するステップと、
アクティブ化されている前記リソースにより消費されるパワーと散逸されるパワーとの総パワーを、前記マイクロプロセッサの最大パワーより低い所定値に設定可能であるパワー限度より低く保つステップであって、前記最大パワーは前記マイクロプロセッサにおいて最大数のリソースを利用するコードのセグメントで散逸されるパワーである、前記保つステップと、
前記第1のリソースのエレメントにより索引付けされたリソース・テーブルから前記第2のリソースについての1つ以上の項目を読み出すことによってアクティブ解除される第2のリソースを決定するステップと、
前記決定された第2のリソースをゲーティングするステップと
を含む、前記方法。 - 前記第1のリソースのエレメントにより索引付けされたリソース・テーブルから前記第2のリソースについての1つ以上の項目を読み出すことによってアクティブ解除される前記第2のリソースを決定するステップを更に含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ゲーティングするステップは、前記第1のリソースをアクティブ化する前に前記第2のリソースのパワー・ゲーティング、クロック・ゲーティング、データ・ゲーティング、複合パワー及びクロック・ゲーティング、複合パワー及びデータ・ゲーティング、又は複合クロック及びデータ・ゲーティング、を実行することを含み、
前記第1のリソースは前記命令によりリクエストされる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記パワー・ゲーティングを実行することは、
前記第2のリソースがアクティブ解除され得るようになるまでマイクロプロセッサ命令の発行をストールさせるステップと、
前記命令によりリクエストされた前記第1のリソースをアクティブ化する前に前記第2のリソースをアクティブ解除するステップと
を含む、請求項5に記載の方法。 - 前記ゲーティングするステップは、
前記第1のリソースにおけるパワー・ゲーティングされているリソースの使用を必要とする条件が発生したときに、ゲーティングされている前記第1のリソースをアクティブ化する前に使用されていない前記第2のリソースをオフにゲーティングされるように選択するフェーズ変更ループを作動させるステップを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲーティングするステップは、
前記第1のリソースのアクティブ化の前に現在アクティブのリソースのアクティブ解除を必要とする条件が発生したときに、前記第2のリソースをアクティブ解除するプロセスを開始する不規則挙動ループを作動させるステップを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲーティングするステップは、前記投機的命令が非投機的になるか又は命令無効化メカニズムを通して無効にされるまで、ストールするようにアクティブ解除されている前記第1のリソースへのアクセスをリクエストする投機的命令をストールさせるステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- マイクロプロセッサにおいてパワー・パラメータを制御するための装置であって、
前記マイクロプロセッサの複数のリソースと、
前記複数のリソースを制御するためのリソース・アクティブ化制御ユニットであって、前記制御は、前記複数のリソースのうちの、命令の実行のためにリクエストされる第1のリソースをアクティブ化すること、及び、前記複数のリソースのうちの、前記命令の前記実行のためにリクエストされていない第2のリソースをゲーティングすることを含む、前記リソース・アクティブ化制御ユニットと
を含み、
前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、アクティブ化されている前記リソースにより消費されるパワーと散逸されるパワーとの総パワーを、前記マイクロプロセッサの最大パワーより低い所定値に設定可能であるパワー限度より低く保ち、前記最大パワーは前記マイクロプロセッサにおいて最大数のリソースを利用するコードのセグメントで散逸されるパワーである、前記装置。 - 前記パワー限度は、プログラマブルに制御されるメカニズムを介して設定可能である、請求項10に記載の装置。
- 前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、前記リソース・アクティブ化制御ユニットが前記第2のリソースのうちの少なくとも1つをゲーティングした後に前記第1のリソースをアクティブ化する、請求項10に記載の装置。
- 前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、パワー・ゲーティング技術、クロック・ゲーティング技術、データ・ゲーティング技術、複合パワー及びクロック・ゲーティング技術、複合パワー及びデータ・ゲーティング技術、又はクロック及びデータ・ゲーティング技術の組み合わせを用いて前記第2のリソースをゲーティングする、請求項12に記載の装置。
- 前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、アクティブ化されたリソース中の全てのリソースにより散逸される総パワーが前記パワー限度を超えないように前記リソースを制御する、請求項12に記載の装置。
- 前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、前記命令によりリクエストされた前記第1のリソースが完全にアクティブ化されるまで、マイクロプロセッサ命令の発行をストールさせる、請求項12に記載の装置。
- 前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、前記第2のリソースがアクティブ解除プロセスを終了するまで前記第1のリソースのアクティブ化を遅らせる、請求項15に記載の装置。
- 前記リソース・アクティブ化制御ユニットは、前記第1のリソースのエレメントにより索引付けされたリソース・テーブルから前記第2のリソースについての1つ以上の項目を読み出すことによってアクティブ解除される前記第2のリソースを決定する、請求項12に記載の装置。
- 前記リソース・テーブルは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実装される、請求項17に記載の装置。
- 前記リソース・テーブルは、ソフトウェア・コマンド、ハードウェア装置、又はソフトウェア・コマンド及びハードウェア装置の組み合わせを介して更新可能である、請求項17に記載の装置。
- 前記テーブルはソフトウェアにより維持されるリソース使用ヒントまたはハードウェアにより維持されるリソース使用カウンタを記憶し、それらはアクティブ解除されるリソースの選択に使用される、請求項19に記載の装置。
- 前記マイクロプロセッサにより散逸される前記最大パワーは、ハードウェア維持されるテーブルからマイクロプロセッサ・リソースについてパワー値及び使用ビットを読み出し、対応するリソース使用ビットが乗じられた前記パワー値を合計することによってハードウェアにより決定される、請求項20に記載の装置。
- 前記リソース制御ユニットは、前記マイクロプロセッサにより散逸される最大パワーが前記パワー限度を超えないように前記第2のリソースを選択する、請求項12に記載の装置。
- 前記リソース制御ユニットは、前記第2のリソースの全てをアクティブ解除するために前記第2のリソースを選択する、請求項22に記載の装置。
- 前記リソース制御ユニットは、前記最大パワーを前記パワー限度より低く保つのに必要な最少数のリソースが前記第2のリソースにおいて選択されるように前記第2のリソースを選択する、請求項22に記載の装置。
- 前記第2のリソースのアクティブ解除は、アクティブ解除のための条件が検出されることに応答して、前記マイクロプロセッサの前記最大パワーに関わらず、直ちに実行される、請求項22に記載の装置。
- 前記第1のリソースのアクティブ化は、使用要求に基づいて最後の可能なときに遅延して実行される、請求項22に記載の装置。
- 前記第1のリソースにおけるパワー・ゲーティングされているリソースの使用を必要とする条件が発生したときに、ゲーティングされている前記第1のリソースをアクティブ化する前に使用されていない前記第2のリソースをオフにゲーティングされるように選択するフェーズ変更ループを作動させる、請求項22に記載の装置。
- 前記第1のリソースのアクティブ化の前に現在アクティブなリソースのアクティブ解除を必要とする条件が発生したときに、前記第2のリソースをアクティブ解除するプロセスを開始する不規則挙動ループを作動させる、請求項22に記載の装置。
- 前記リソース制御ユニットは、前記投機的命令が非投機的となるか又は命令無効化メカニズムを通して無効化されるまで、ストールするようにアクティブ解除されている前記第1のリソースへのアクセスをリクエストする投機的命令をストールさせる、請求項10に記載の装置。
- 前記リソース制御ユニットは、前記マイクロプロセッサにより実行されているプログラムの不規則挙動を判定し、前記判定後直ちに前記プログラムの実行優先順位を下げるか又はスレッド実行スケジュールを変更するトラップ信号を生成する、請求項10に記載の装置。
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