专利汇可以提供频率和电压缩放架构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用于缩放至少一个 微处理器 的时钟域的 频率 和操作 电压 的方法和装置。尤其,本 发明 涉及把微处理器划分成时钟域和单独控制每个时钟域的频率和操作电压的技术。,下面是频率和电压缩放架构专利的具体信息内容。
1.一种处理器,包括:
具有第一时钟信号频率和第一操作电压的第一时钟域;
具有第二时钟信号频率和第二操作电压的第二时钟域;
具有第三时钟信号频率和第三操作电压的第三时钟域;
其中所述第一时钟域的时钟信号频率和操作电压通过最小化对应于第一时 间间隔和第二时间间隔的延迟的平方和能量的乘积的比率来选择,其中所述第 二时间间隔在所述第一时间间隔之前。
2.如权利要求1所述的处理器,其特征在于,所述第一时钟域包括指令解 码器、重命名单元、定序器、重新排序缓冲器、以及分支预测单元。
3.如权利要求1所述的处理器,其特征在于,所述第二时钟域包括执行单 元、寄存器文件、以及发出队列。
4.如权利要求1所述的处理器,其特征在于,所述第三时钟域包括二级高 速缓冲存储器。
5.如权利要求1所述的处理器,其特征在于,每个时钟域包括先进先出队 列以帮助在时钟域之间的同步操作。
6.如权利要求1所述的处理器,其特征在于,进一步包括具有第四和第五 操作电压的第四和第五时钟域,其中所述第二、第四和第五时钟域能通过交叉 开关互相发送信息。
7.如权利要求6所述的处理器,其特征在于,所述第四或第五时钟域包括 一级高速缓冲存储器和存储器排序缓冲器。
8.一种用于缩放处理器的时钟信号频率和操作电压的方法,包括:
确定用于第一时间间隔的处理器时钟域的能量和延迟;
确定用于第二时间间隔的处理器时钟域的能量和延迟,其中所述第二时间 间隔在所述第一时间间隔之后;
调整处理器的第一组逻辑的操作电压和时钟信号,使得第二时间间隔的延 迟的平方和能量的乘积与第一时间间隔的延迟的平方和能量的乘积的比率被最 小化,其中所述处理器的第一组逻辑是该处理器的前端域。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,对于多个时钟域中的每一个单 独地执行确定用于第一和第二时间间隔的能量和延迟以及调整操作电压和时钟 信号频率。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述多个时钟域同步于参考 时钟信号。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述多个时钟域至少部分地 通过对应于多个时钟域的多个先进先出队列被同步。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述多个时钟域包括前端域、 后端域、以及二级高速缓冲存储器域。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述前端域包括指令解码器、 重命名单元、定序器、重新排序缓冲器、以及分支预测单元。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述后端域包括执行单元、 寄存器文件、和发出队列。
15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述后端域包括存储器排序 缓冲器和一级高速缓冲存储器。
16.一种用于缩放处理器的时钟信号频率和操作电压的系统,包括:
存储多个指令的存储器;
处理器,所述处理器包括多个时钟域,所述多个时钟域具有取决于被处理 器执行的多个指令的一些指令的多个独立时钟频率和独立操作电压;
其中所述多个时钟域的时钟信号频率和操作电压通过最小化对应于随后时 间间隔和前一时间间隔的延迟的平方和能量的乘积的比率来选择。
17.如权利要求16所述的系统,其特征在于,所述多个独立时钟频率和独 立操作电压要被调整,使得对应于第一时间间隔的延迟的平方和能量的乘积与 对应于第二时间间隔的延迟的平方和能量的乘积之比针对多个时钟域中的每个 时钟域而被最小化,其中所述第二时间间隔在所述第一时间间隔之前。
18.如权利要求16所述的系统,其特征在于,所述多个时钟域包括多个功 能单元以在多个处理器管线级内执行多个功能。
19.如权利要求18所述的系统,其特征在于,所述多个时钟域包括前端域, 所述前端域包括指令解码器。
20.如权利要求19所述的系统,其特征在于,所述多个时钟域包括后端域, 所述后端域包括执行单元以执行多个指令。
21.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述多个时钟域包括存储器 域,所述存储器域包括二级高速缓冲存储器。
22.如权利要求19所述的系统,其特征在于,所述多个时钟域包括后端域, 所述后端域包括存储器排序缓冲器和一级高速缓冲存储器。
23.如权利要求22所述的系统,其特征在于,所述多个时钟域中的每个时 钟域包括至少一个先进先出队列,以暂时地存储与多个指令关联的存储数据直 到相应的域能操作数据为止。
24.如权利要求23所述的系统,其特征在于,所述后端域包括多个执行单 元以执行多个指令,以及多个交叉开关,通过所述多个交叉开关在多个执行单 元之间发送信息。
25.一种用于缩放处理器的时钟信号频率和操作电压的系统,包括:
用于确定对于第一时间间隔的处理器时钟域的能量和延迟的装置;
用于确定对于第二时间间隔的处理器时钟域的能量和延迟的装置,其中所 述第二时间间隔在所述第一时间间隔之后;
用于调整对应于处理器的前端域的该处理器的第一组逻辑的操作电压和时 钟信号频率的装置,使得所述第二时间间隔的延迟的平方和能量的乘积与所述 第一时间间隔的延迟的平方和能量的乘积被最小化。
26.如权利要求25所述的系统,其特征在于,所述第二时间间隔的延迟的 平方和能量的乘积与第一时间间隔的延迟的平方和能量的乘积的比率被最小 化。
27.如权利要求26所述的系统,其特征在于,对于多个时钟域中的每一个 单独地执行确定用于第一和第二时间间隔的能量和延迟以及调整操作电压和时 钟信号频率。
本发明的实施例涉及微处理器架构领域。尤其,本发明的实施例涉及一种缩 放微处理器内的各种功能单元的频率和操作电压的技术。
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