提供一种互连带宽节流器以及用于控制互连通信量的方法。互连带宽节流器包括：选择性地发送到互连的命令，其中互连将中央处理单元连接至其它部件；指定节流窗时间间隔的节流窗参数，其中测量互连上发送的事务，并且节流窗时间间隔能够被调节以降低平均功率和最大热损耗；其中当在节流窗时间间隔内至互连的事务超过事务的最大数目时命令被断言至互连。
用于当节流窗时间间隔开始时对互连总线上发送的事务计数的装置，其中所述互连总线将中央处理单元连接至其它部件，并且所述节流窗时间间隔能够被调节以降低平均功率和最大热损耗；
用于响应于所述事务计数值超过最大值，断言信号的装置，其中所述信号断言使得在所述互连总线上发送的事务停止；以及用于响应于所述时间间隔结束，取消断言信号的装置，其中所述信号取消断言使得在所述互连总线上发送的事务开始。
2.如权利要求1所述的互连带宽节流器，其特征在于，还包括用于响应于所述事务计数超过最大事务计数，断言所述信号到所述互连总线的装置，其中所述最大事务计数为可调节的参数。
3.如权利要求1所述的互连带宽节流器，其特征在于，还包括用于响应于所述事务计数未超过最大值，不向所述互连总线断言所述信号的装置。
4.如权利要求1所述的互连带宽节流器，其特征在于，用于响应于所述事务计数超过最大值，断言信号的装置还包括：用于断言所述信号至所述互连总线的装置。
5.如权利要求1所述的互连带宽节流器，其特征在于，用于响应于所述事务计数超过最大值，断言信号的装置还包括：用于断言所述信号至执行引擎的装置，其中所述信号是执行中止信号并且所述信号断言使得连接到执行引擎的任何设备停止工作。
当节流窗时间间隔开始时，对互连总线上发送的事务计数，其中所述互连总线将中央处理单元连接至其它部件，并且所述节流窗时间间隔能够被调节以降低平均功率和最大热损耗；
响应于所述事务计数值超过最大值，断言信号，其中所述信号断言使得在所述互连总线上发送的事务停止；以及响应于所述时间间隔结束，取消断言信号，其中所述信号取消断言使得在所述互连总线上发送的事务开始。
响应于所述事务计数超过最大事务计数，断言所述信号到所述互连总线，其中所述最大事务计数为可调节的参数。
响应于所述事务计数未超过最大值，不向所述互连总线断言所述信号。
9.如权利要求6所述的方法，响应于所述事务计数超过最大值，断言信号还包括：断言所述信号至所述互连总线。
10.如权利要求6所述的方法，响应于所述事务计数超过最大值，断言信号还包括：断言所述信号至执行引擎，其中所述信号是执行中止信号并且所述信号断言使得连接到执行引擎的任何设备停止工作。
互连带宽节流器以及用于控制互连通信量的方法
技术领域
[0001] 本申请涉及中央处理单元中的互连通信量，更特别地涉及用于控制互连通信量的机制。
[0002] 背景技术
[0003] 中央处理单元(CPU)和系统的其它电路之间的互连通信量倾向于突发地发生。虽然互连通信量短时间内被完全利用(如达到或者接近100％)是常见的，但是互连通信量长时间保持高度利用率比较罕见。当CPU未被高度利用时，可能有机会抑制或者关闭CPU。 [0004] 附图说明
[0005] 通过参考以下详细描述并结合附图，能更容易认识到并更好地理解本发明的上述各个方面以及很多伴随的优点，除非特别说明，否则其中同样的附图标记在所有各个图中指的是同样的部件。
[0006] 图1是根据一些实施例的在中央处理单元内部实现的互连带宽节流器(throttler)的框图；
[0007] 图2是根据一些实施例的在中央处理单元外部实现的互连带宽节流器的框图； [0008] 图3是根据一些实施例的通过抑制一个或多个执行单元的执行实现降低互连带宽的互连带宽节流器的框图；
[0009] 图4示出根据一些实施例的图1、2或者3中的互连带宽节流器的操作的流程图； [0010] 图5是根据一些实施例示出不进行节流情况下的典型的互连通信的曲线图；以及 [0011] 图6是根据一些实施例示出包括长时间的高互连带宽的非典型互连通信 [0012] 具体实施方式
[0013] 根据在这里描述的实施例，公开了一种互连带宽节流器。互连带宽节流器根据预定的节流窗内是否发生最大数目的事务来关闭互连。事务的最大数目和节流窗两者都是可调节的。
[0014] 图1是根据一些实施例的实现为中央处理单元(CPU)50A的一部分的互连带宽节流器100A的框图。图2是根据一些实施例的在中央处理单元(CPU)50B的外部实现的互连带宽节流器100B的框图。图3是根据一些实施例的可对中央处理单元(CPU)50C内的执行引擎20操作的互连带宽节流器100C的框图。
[0015] 上述实现中的任一个在这里进一步被称为CPU 50的互连带宽节流器100。互连带宽节流器100限定互连40上的最大通信量的上限。互连40将CPU 50连接至系统的其它部件。相应地，互连40可以是总线，诸如前端总线，数据总线，地址总线等等。互连带宽节流器100通过启用或者禁用它的互连40选择性地允许对CPU 50的访问，或者通过抑制一个或多个执行单元的处理速率间接地减少与CPU 50的互连活动。
[0016] 互连带宽节流器100使用两个参数工作，即节流窗参数22和最大事务参数24，用于决定何时产生至互连40的命令26，在图1和2中示为“互连未就绪”。命令26可以是执行中止信号(如图3中所示)、事务或者命令。例如，在互连40是总线的情况下，命令可以是“总线未就绪”信号。节流窗参数22指示与一些指标相关的时间间隔，诸如总线时钟的数量。最大事务参数24指示来自互连40上任何代理的节流窗内所允许的事务的数目。 [0017] 在图3中，互连带宽节流器100C并不是向互连40而是向连接到互连的一个或多个执行引擎20发送执行中止信号28。当执行中止信号28被发送至执行引擎20时，处理的速率可以降低或者中止，从而达到降低互连利用率的间接效果。
[0018] 图4是示出根据一些实施例的由互连带宽节流器100所执行的操作的流程图。在新节流窗开始时(框102)，CPU 50的互连40正常工作直到达到节流 窗的事务的最大数目(框104)，该数目由最大事务参数24指示。本质上，互连带宽节流器100在节流窗期间对至互连40的事务计数。
[0019] 当未达到事务的最大数目时(框104的“否”分支)，事务继续被“计数”直到到达当前节流窗的末尾(框112)。一旦当前节流窗结束，新的节流窗开始(框102)，并且开始新的事务计数。
[0020] 一旦达到事务的最大数目，互连带宽节流器100发送或断言命令或信号26(如“互连未就绪”)到互连40(框106)。一旦命令或信号26已经被发送，互连40即对事务不可用。在互连带宽节流器100控制执行引擎(图3)的情形中，执行中止信号30被发送到一个或多个引擎，使得处理速率放慢或者中止并且降低互连利用率。
[0021] 接着，互连带宽节流器100检查是否达到节流窗的末尾(框108)，这由节流窗参数22指示。一旦达到节流窗参数22中所指定的时间间隔，“总线未就绪”信号26被从互连40禁用或者取消断言(框110)，并且新的节流窗开始(框102)。由此这一过程对新的节流窗重复。
[0022] 互连带宽节流器100可以位于CPU 50的内部(图1)或者外部(图2或3)。节流窗22和最大事务24参数在CPU 50和节流器100安装到芯片后，使节流窗的大小能够被调整。这种调整合乎解决性能，热的因素以及平均功率的需要。在下面描述每一个特性。 [0023] 关于性能，互连通信量(CPU和使用互连40的系统其它电路之间的通信量)倾向于突发地发生。虽然互连通信量在短时间被完全占用(如达到或者接近100％)的情况是常见的，但是互连通信量长时间保持高利用率的情况比较罕见。因此，在一些实施例中，在绝大多数工作量情况下，通过增加节流窗22的长度(时间)可将互连带宽节流器100的负面性能影响减少至几可忽略的量。
[0024] 由于活动性，集成电路的温度需要花费很长时间来提高-通常需要几十秒。因此，在超过最坏热扩散情况下，大的节流窗22损失很少。
[0025] 然而，平均功率(根据电流/电池寿命而非热能)可能反过来受大尺寸节流窗22的影响。在一些实施例中，任何节流的量都对系统的平均功率有利。
[0026] 因此，在一些实施例中，互连带宽节流器100利用这些特性来降低平均功率并且降低系统的最大热耗散，且对性能的影响最小。互连带宽节流器100还 可以节省系统中的电池使用时间，降低冷却成本，并且/或者使得更小的波形因数能使用。 [0027] 图5和6是示出根据一些实施例的使用互连带宽节流器100的互连的时间与带宽关系的曲线图。在每个图中，描绘了四个节流窗。在图60(图5)中，在第一个、第三个和第四个节流窗期间有一些活动，在第二个节流窗内只有很少的活动发生，因此没有一个节流窗有足够的事务活动来触发互连带宽节流器100。在图70(图6)中，与第二个节流窗相比，同样是在第一个、第三个和第四个节流窗中有更多活动。然而，此时在第三个节流窗内有足够的事务使得互连带宽节流器100节流总线(如发送“总线未就绪”信号至互连)。在节流时段内，图70示出其中没有活动。在第四个节流窗开始时，事务活动重新开始。 [0028] 尽管已经参照有限个实施例描述了本申请，但本领域技术人员应该意识到由此引出的众多修改和变型。所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神和范围之内的这些修改和变型。
