电子设备、处理器内核及其供电控制方法与流程

本公开的实施例涉及一种电子设备、处理器内核及其供电控制方法。

背景技术：

1、中央处理器(cpu)是电子计算机的主要设备之一，为负责读取指令、对指令译码并执行指令的核心部件。目前，随着处理器体系的结构越来越复杂，处理器面积的不断增加，功耗控制已经成为处理器设计和生产中面临的重要的问题。

2、公开内容

3、本公开的一些实施例提供一种处理器内核供电控制方法，其中，所述处理器内核包括多个功能单元以及对应控制多个功能单元中至少一个目标功能单元的供电的至少一个电压控制开关，所述处理器内核供电控制方法包括：获取所述目标功能单元的功耗相关信息；根据所述功耗相关信息，控制与所述目标功能单元对应的所述电压控制开关以控制所述目标功能单元的电压，从而调控所述目标功能单元的功耗水平。

4、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述控制与所述目标功能单元对应的所述电压控制开关，包括：根据所述功耗相关信息确定是否满足降低所述目标功能单元的功耗的条件；响应于满足降低所述目标功能单元的功耗的条件，进入降低所述目标功能单元的功耗的第一操作，或者，响应于不满足降低所述目标功能单元的功耗的条件，进入恢复所述目标功能单元的功耗的第二操作或者保持所述目标功能单元的当前工作状态的第三操作。

5、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述进入降低所述目标功能单元的功耗的第一操作，包括：判断所述目标功能单元的当前工作状态是否为正常工作状态以及满足降低目标功能单元的功耗的条件的第一持续时间是否达到第一预设时间，响应于所述当前工作状态为正常工作状态且所述第一持续时间达到所述第一预设时间，进入降低所述目标功能单元的功耗的第一操作，否则返回所述供电控制方法的初始状态。

6、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述返回供电控制方法的初始状态，包括：响应于所述当前工作状态为正常工作状态且所述第一持续时间未达到所述第一预设时间，使对所述第一持续时间进行计时的第一计时器继续运行。

7、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述进入降低所述目标功能单元的功耗的第一操作，还包括：响应于所述处理器内核的主流水线为空，控制与所述目标功能单元对应的所述电压控制开关以降低所述目标功能单元的功耗。

8、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述进入降低所述目标功能单元的功耗的第一操作，还包括：对所述目标功能单元相关的工作现场进行备份；将所述目标功能单元的状态标记为功耗降低状态。

9、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，在所述控制与所述目标功能单元对应的电压控制开关以降低所述目标功能单元的功耗之前，所述处理器内核供电控制方法还包括：停止所述处理器内核的主流水线且阻挡取指；以及在所述将所述目标功能单元的状态标记为功耗降低状态之后，所述处理器内核供电控制方法还包括：重启所述处理器内核的主流水线且恢复取指操作。

10、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，通过在所述处理器内核中触发第一异常来停止所述处理器内核的主流水线且阻挡取指操作，以及通过在所述处理器内核中触发第一中断来重启所述处理器内核的主流水线且恢复取指操作。

11、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述进入恢复所述目标功能单元的功耗的第二操作，包括：判断所述目标功能单元的当前工作状态是否为所述功耗降低状态，响应于所述当前工作状态为所述功耗降低状态，进入恢复所述目标功能单元的功耗的第二操作，否则，保持所述目标功能单元的功耗状态。

12、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述进入恢复所述目标功能单元的功耗的第二操作，还包括：控制与所述目标功能单元对应的所述电压控制开关以恢复所述目标功能单元的功耗。

13、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，在所述控制与所述目标功能单元对应的所述电压控制开关以恢复所述目标功能单元的功耗之后，所述处理器内核供电控制方法还包括：响应于控制所述电压控制开关之后的第二持续时间达到第二预设时间，恢复所述目标功能单元的操作。

14、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，在恢复所述目标功能单元的操作之前，所述处理器内核供电控制方法还包括：停止所述处理器内核的主流水线且阻挡取指；等待处理器内部各个功能部件空闲；以及在所述恢复所述目标功能单元的操作之后，所述处理器内核供电控制方法还包括：重启所述处理器内核的主流水线且恢复取指操作。

15、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，通过在所述处理器内核中触发第二异常来停止所述处理器内核的主流水线且阻挡取指操作，以及通过在所述处理器内核中触发第二中断来重启所述处理器内核的主流水线且恢复取指操作。

16、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述恢复所述目标功能单元的操作，包括：根据所述目标功能单元的工作现场的备份进行设置以复原所述工作现场，基于复原后的所述工作现场执行所述目标功能单元的操作。

17、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，在所述控制与所述目标功能单元对应的所述电压控制开关以恢复目标功能单元的功耗之后，所述处理器内核供电控制方法还包括：判断控制所述电压控制开关之后的第二持续时间是否达到第二预设时间，以及在控制所述电压控制开关之后的第二持续时间达到第二预设时间之后且在恢复所述目标功能单元的操作之前，将对所述第二持续时间进行计时的第二计时器复位。

18、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述目标功能单元为浮点计算单元，所述功耗相关信息包括所述处理器内核的指令译码单元、指令派发单元和指令释放单元中任一是否存在浮点操作指令的信息，所述根据功耗相关信息确定是否满足降低目标功能单元的功耗的条件，包括：响应于所述处理器内核的指令译码单元、指令派发单元和指令释放单元中都不存在浮点操作指令的信息，确定满足降低所述目标功能单元的功耗的条件。

19、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述目标功能单元为存储单元，所述功耗相关信息包括所述存储单元的使用率和/或未命中率，所述根据功耗相关信息确定是否满足降低目标功能单元的功耗的条件，包括：响应于所述存储单元的使用率以及未命中率小于预设阈值，确定满足降低所述目标功能单元的功耗的条件。

20、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述进入降低所述目标功能单元的功耗的第一操作，包括：暂停所述存储单元多个分区中的部分分区的操作。

21、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，所述响应于不满足降低/或者恢复供电状态条件，所述目标功能单元的功耗的条件，所述保持目标功能单元的当前工作状态的第三操作，包括：判断所述当前工作状态是否为功耗降低状态；响应于所述当前工作状态不是所述功耗降低状态，将记录所述降低目标功能单元的功耗的条件的第一持续时间的第一计时器复位。

22、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核供电控制方法中，还包括：对不同功能单元提供不同的电流，针对性地提升一个或多个功能单元的电流。

23、本公开一些实施例提供一种处理器内核，所述处理器内核包括：多个功能单元；至少一个电压控制开关，被配置为对应控制所述多个功能单元中的至少一个目标功能单元的供电；以及控制单元，被配置为：获取所述多个功能单元中的目标功能单元的功耗相关信息；根据所述功耗相关信息，控制与所述目标功能单元对应的电压控制开关以控制所述目标功能单元的电压，从而调控所述目标功能单元的功耗水平。

24、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核中，所述至少一个目标功能单元包括多个目标功能单元，所述至少一个电压控制开关包括多个可控制开关，所述多个目标功能单元处于不同的电压域中。

25、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核中，所述多个功能单元包括指令译码单元、指令派发单元和指令释放单元，所述指令译码单元、所述指令派发单元和所述指令释放单元分别包括指令类型判断子单元，所述目标功能单元为浮点计算单元，所述功耗相关信息包括所述处理器内核的指令译码单元、指令派发单元和指令释放单元中任一是否存在浮点操作指令的信息，所述控制单元进一步被配置为：响应于所述处理器内核的指令译码单元、指令派发单元和指令释放单元中都不存在浮点操作指令的信息，确定满足降低所述目标功能单元的功耗的条件。

26、例如，在本公开一些实施例提供的一种处理器内核中，所述目标功能单元为存储单元，所述功耗相关信息包括所述存储单元的使用率和/或未命中率，所述存储单元包括多个分区，与所述存储单元对应的电压控制开关进一步被配置为，独立控制所述多个分区中至少部分分区的功耗水平；所述存储单元还包括侦测单元，被配置为统计存储单元的使用率和/或未命中率。

27、本公开一些实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括上述任一实施例所述的处理器内核。

技术实现思路