專利名稱：功率管理器和用于管理功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種功率管理器。本發(fā)明還涉及一種包括電子裝置的電子系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種用于管理供給電子裝置的功率的方法。本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的電子裝置中，功率管理變得越來越重要。例如，依靠電池操作的裝置要求 更多的計(jì)算強(qiáng)化特征，諸如播放視頻片段。這樣的計(jì)算強(qiáng)化特征需要更多的功率。但是，同 時(shí)存在對(duì)更長的待機(jī)和操作時(shí)間的要求。此外，由于環(huán)境的原因，沒有不必要地消耗功率很重要。為了減少能量使用(即，功耗)，在諸如集成電路(IC)的電子裝置中，使用了動(dòng)態(tài) 功率管理(DPM)。DPM是一種這樣的技術(shù)動(dòng)態(tài)地將輸送至電子裝置的功率調(diào)整到使其符合 使用該電子裝置的應(yīng)用程序所需的變化性能水平的電平。在應(yīng)用程序正在使用電子裝置時(shí)，該電子裝置的工作負(fù)荷動(dòng)態(tài)地改變。為了調(diào)整 輸送至電子裝置的功率，需要預(yù)測未來所需的功率量。由于更加精確地預(yù)測了電子裝置的 未來功率需求，因此，可以節(jié)約更多的功率。一種針對(duì)在操作系統(tǒng)(OS)上運(yùn)行應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)進(jìn)行功率控制的方式基于過 去在特定任務(wù)中所花費(fèi)的處理器時(shí)鐘周期的數(shù)量。在特定任務(wù)中花費(fèi)的時(shí)鐘周期的數(shù)量由 OS確定。問題在于當(dāng)切換任務(wù)時(shí)或者當(dāng)OS計(jì)時(shí)器滴答(tick)出現(xiàn)時(shí)，確定任務(wù)中所花費(fèi) 的周期數(shù)量僅例如由一些OS相關(guān)事件觸發(fā)。由于OS以軟件運(yùn)行，因此，不能更頻繁地確定 任務(wù)中所花費(fèi)的周期數(shù)量。結(jié)果，由OS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的分辨率太低而不能在時(shí)標(biāo)上以比諸如 OS的軟件程序所允許的粒度更細(xì)的粒度標(biāo)識(shí)功耗的圖案。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)的問題在于，用于電源控制的工作負(fù)荷監(jiān)控太不精確。本發(fā)明的目的在于改進(jìn)對(duì)供給電子裝置的功率的控制。該目的通過根據(jù)本發(fā)明的功率管理器來實(shí)現(xiàn)。該功率管理器可操作用于在監(jiān)控時(shí) 間周期期間監(jiān)控硬件監(jiān)控器。硬件監(jiān)控器連接至電子裝置。電子裝置在操作使用期間具有 工作負(fù)荷。硬件監(jiān)控器可操作用于指示電子裝置的工作負(fù)荷。功率管理器可操作用于根據(jù) 該監(jiān)控來控制供給電子裝置的功率。當(dāng)電子裝置工作時(shí)，有時(shí)其工作負(fù)荷高，而有時(shí)其工作負(fù)荷低。如果可以對(duì)其工作 負(fù)荷進(jìn)行更好的預(yù)測，則可以改進(jìn)電子裝置的功率管理。在這種情況下，可以在工作負(fù)荷低 時(shí)減少對(duì)電子裝置的功率供給。為了預(yù)測電子裝置的未來工作負(fù)荷，必須收集精確數(shù)據(jù)以作為預(yù)測的基礎(chǔ)?？梢?從硬件監(jiān)控器獲得這樣的精確數(shù)據(jù)。通過使功率控制基于工作負(fù)荷的精確數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了更好的電源控制。結(jié)果，將減小供給該裝置的功率，從而節(jié)省功率。在裝置依靠電池工作的情 況下，電池將更緩慢地耗盡。工作負(fù)載可以被監(jiān)控的電子裝置的實(shí)施例包括例如集成電路(IC)、或者諸如步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)的電子機(jī)械裝置。電子裝置的實(shí)例還包括計(jì)算裝置或者數(shù)據(jù)處理裝置，諸如移動(dòng)電 話中的視頻處理單元等。具體地，可操作用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序(即，軟件)的中央處理單元(CPU)是電子裝 置。此外，當(dāng)CPU執(zhí)行應(yīng)用程序(諸如，音樂應(yīng)用程序或視頻應(yīng)用程序)時(shí)，CPU的工作負(fù) 荷有時(shí)會(huì)很高，而有時(shí)工作負(fù)荷會(huì)很低。工作負(fù)荷是在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)由電子裝置執(zhí)行的工作量的直接表示。例如，工作負(fù) 荷可以是一個(gè)時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)周期的數(shù)量與周期總數(shù)的商。在操作期間，電子裝置需要功率。該電子裝置所需要的功率量取決于電子裝置正 執(zhí)行的操作。在正常操作下，改變供給該電子裝置的功率僅影響該電子裝置操作的速度。改 變供給該電子裝置操作的功率本身不影響由該電子裝置執(zhí)行的操作。硬件監(jiān)控器可操作用于以細(xì)粒度的分辨率指示電子裝置的工作負(fù)荷。例如，對(duì)于 時(shí)鐘控制的電子裝置，分辨率可以以每個(gè)周期為單位。如果電子裝置是CPU，則硬件監(jiān)控器例如指示CPU當(dāng)前是否正執(zhí)行無操作(NOP) 指令，CPU是處于休眠模式還是空閑模式。CPU的一些模型可以通過中斷(block)其輸出緩 沖器來進(jìn)入空閑模式。硬件監(jiān)控器可以監(jiān)控輸出緩沖器的中斷。硬件監(jiān)控器的典型實(shí)例是所謂的硬件事件計(jì)數(shù)器，還稱為硬件性能計(jì)數(shù)器，還稱 為性能監(jiān)控單元。硬件事件計(jì)數(shù)器典型地包括在處理器中，并且在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。大多 數(shù)現(xiàn)代處理器提供用于監(jiān)控與應(yīng)用程序和處理器的特定子單元的交互相關(guān)的性能事件 的硬件事件計(jì)數(shù)器。例如，參見IntelCorporation. Intel Architecture Software Developer' s Manual. Volume3 :System Programming Guide,2004 ；SGI.Topics In Irix Programming, Chapter 4 ；A.Singhal and A. J. Goldberg. Achitectural Support forPerformance Tuning :A Case Study on the SPARCcenter 2000.ACMSIGARCH Computer Architecture News, Proc.Fo the 21st AnnualInternational Symposium on Computer Architecture(ISCA 94),22(2), April 1994 ；L. Smolders. PowerPC Hardware Performance Monitoring. Technical report, AIX Performance, IBM Server Group, November 2001 ；L.Smolders. System and Kernel Thread Performance Monitor APIReference Guide. IBM, RS/6000 Divison，2001。 可以通過將狀態(tài)機(jī)移動(dòng)至某些狀態(tài)來對(duì)功率進(jìn)行控制。特別地，可以通過關(guān)掉空 閑的電子裝置來控制功率?？梢酝ㄟ^改變電源的傳送來控制功率。還可以通過指示其他單元(例如，功率控 制器)減小或增加傳送至電子裝置的功率量來控制功率。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，功率管理器可操作用于通過控制連接至電子裝置的時(shí) 鐘線上的時(shí)鐘頻率來控制功率。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，功率管理器可操作用于通過控制電子裝置的電源電壓 來控制功率。
本發(fā)明在工作負(fù)荷實(shí)質(zhì)上是周期性的情況下是特別有利的。如果工作負(fù)荷是周期性的，則簡化了未來工作負(fù)荷的預(yù)測。對(duì)于周期性的工作負(fù) 荷，過去是對(duì)未來很好的一種指示。如果可以檢測到應(yīng)用程序是周期性的，或當(dāng)前是周期性 的，則可以改善對(duì)工作負(fù)荷的預(yù)測。使用OS獲得工作負(fù)荷數(shù)量所帶來的問題在于，其僅以例如百分比給出CPU工作負(fù) 荷數(shù)量。功率管理器既不能使用該數(shù)量來確定新的高工作負(fù)荷周期何時(shí)開始，功率管理器 也不能確定工作負(fù)荷重復(fù)的頻率或時(shí)間周期是多少。使用基于OS的數(shù)量來檢測精確的時(shí) 間周期或精確的周期相位是不可能的。功率管理器可以如下進(jìn)行操作檢測周期性工作負(fù)荷的工作負(fù)荷頻率，例如檢測 在第一工作負(fù)荷周期與第二工作負(fù)荷周期之間經(jīng)過的時(shí)間；檢測周期性工作負(fù)荷中的工作 負(fù)荷相位，例如，找出周期性工作負(fù)荷中負(fù)荷開始的點(diǎn)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，功率管理器可操作用于檢測被監(jiān)控的所指示的工作負(fù) 荷中的上升沿，并且根據(jù)所檢測到的上升沿來對(duì)功率進(jìn)行控制。通過以信號(hào)表明電子裝置的工作負(fù)荷中的驟升(即，上升沿)，可以檢測到高工作 負(fù)荷周期的開始。為了檢測邊沿，邊沿檢測必須基于精確的數(shù)據(jù)。例如，如下檢測以信號(hào)表明驟升由硬件監(jiān)控器指示的值在預(yù)定的時(shí)間長度內(nèi)上 升了至少預(yù)定百分比；硬件監(jiān)控器的值在預(yù)定的時(shí)間長度內(nèi)上升了至少預(yù)定量；硬件監(jiān)控 器指示在某值之上的值的時(shí)間的分?jǐn)?shù)在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)增大。以信號(hào)表明驟升還可以通過首先計(jì)算硬件監(jiān)控器的測量結(jié)果的運(yùn)行平均值、其次 檢測運(yùn)行平均值的驟升來完成。在硬件監(jiān)控器報(bào)告二進(jìn)制值的情況下，后一種技術(shù)尤其有用。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，功率管理器可操作用于檢測被監(jiān)控的所指示的工作負(fù) 荷的下降沿；根據(jù)所檢測到的下降沿來對(duì)功率進(jìn)行控制。通過以信號(hào)表明電子裝置的工作負(fù)荷中的驟降(即，下降沿)，可以檢測高工作負(fù) 荷的周期的結(jié)束。為了檢測邊沿，邊沿檢測必須基于精確的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，功率管理器可操作用于檢測被監(jiān)控的所指示的工作負(fù) 荷中的另一上升沿；功率管理器可操作用于根據(jù)所述上升沿與所述另一上升沿之間的差來 預(yù)測未來邊沿；根據(jù)所預(yù)測的未來邊沿來對(duì)功率進(jìn)行控制。當(dāng)已確定了至少兩個(gè)上升沿時(shí)，可以通過推斷(extrapolating，外推)未來邊沿 將何時(shí)出現(xiàn)來進(jìn)行預(yù)測。例如，可以針對(duì)另一上升沿的時(shí)間加上該另一上升沿出現(xiàn)與所述 上升沿出現(xiàn)之間的時(shí)間差，來預(yù)測未來邊沿?？梢酝ㄟ^將供給功率的電平設(shè)置為在剛過去的邊沿之后的時(shí)間間隔內(nèi)所需的電 平，來根據(jù)所預(yù)測的未邊沿對(duì)功率進(jìn)行控制。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，功率管理器可操作用于檢測被監(jiān)控的所指示的工作負(fù) 荷中的另一下降沿；功率管理器可操作用于根據(jù)所述下降沿與所述另一下降沿之間的差來 預(yù)測未來邊沿；根據(jù)所預(yù)測的未來邊沿來對(duì)功率進(jìn)行控制。 當(dāng)已確定了至少兩個(gè)下降沿時(shí)， 通過推斷未來邊沿將何時(shí)出現(xiàn)來進(jìn)行預(yù)測。例如， 可以針對(duì)另一下降沿的時(shí)間加上該另一下降沿出現(xiàn)與所述下降沿出現(xiàn)之間的時(shí)間差來預(yù) 測未來邊沿。
可以通過將供給功率的電平減小至在剛過去的下降沿之后的時(shí)間間隔內(nèi)所需的 電平，來根據(jù)所預(yù)測的該未來邊沿對(duì)功率進(jìn)行控制。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，功率管理器可操作用于選擇調(diào)節(jié)到所預(yù)測的未來邊沿 附近的下一監(jiān)控時(shí)間周期；功率管理器可操作用于在該下一監(jiān)控時(shí)間周期期間對(duì)硬件監(jiān)控 器進(jìn)行監(jiān)控。一旦功率管理器可以預(yù)測未來的下降沿或上升沿，功率管理器就可以決定停止進(jìn) 行持續(xù)監(jiān)控。通過選擇下一監(jiān)控時(shí)間周期(其中，所預(yù)測的邊沿下降)，功率管理器可以驗(yàn) 證其預(yù)測是否正確。下一監(jiān)控時(shí)間周期不必包含緊隨其后的預(yù)測邊沿，而是功率管理器可 以在再次進(jìn)行監(jiān)控前跳過一個(gè)或多個(gè)預(yù)測邊沿。時(shí)常進(jìn)行測量可能對(duì)于校正邊沿出現(xiàn)的偏 移是有益的。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，功率管理器可操作用于產(chǎn)生用于追蹤硬件監(jiān)控器的監(jiān) 控軌跡；功率管理器可操作用于基于監(jiān)控軌跡并相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來確定工作負(fù)荷的工作 負(fù)荷頻率以及工作負(fù)荷相位；功率管理器可操作用于基于工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位預(yù) 測工作負(fù)荷；根據(jù)所預(yù)測的工作負(fù)荷來對(duì)功率進(jìn)行控制。監(jiān)控軌跡是由硬件監(jiān)控器指示的值在時(shí)間周期內(nèi)的歷史的記錄表示。功率管理器可以通過臨時(shí)存儲(chǔ)由硬件管理器產(chǎn)生的多個(gè)值來創(chuàng)建軌跡。還可以通 過例如檢測邊沿來針對(duì)周期性圖案(pattern)對(duì)軌跡進(jìn)行分析。這種周期性圖案具有頻 率，即，工作負(fù)荷頻率。可以相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)來確定高工作負(fù)荷的周期開始的點(diǎn)，即，工作負(fù)荷 相位。一旦已知高工作負(fù)荷的周期何時(shí)開始以及周期每隔多久重復(fù)一次，就可以預(yù)測未來 工作負(fù)荷。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，硬件監(jiān)控器被集成在功率管理器中。根據(jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的功率管理器和在操作使用期間具有工 作負(fù)荷的電子裝置；以及連接至電子裝置并可操作用于指示電子裝置的工作負(fù)荷的硬件監(jiān) 控器。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，電子系統(tǒng)被配置用于使工作負(fù)荷基本上是 周期性的?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)容納在電子移動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置中。存在電子移動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置的操作使用受其功率需求限制的問題。降低電子移動(dòng) 數(shù)據(jù)處理裝置的功耗是特別有利的。降低裝置的功耗將給予該裝置例如更長的待機(jī)時(shí)間和 /或更長的播放時(shí)間。電子移動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置的實(shí)施例包括移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、mp3播放 器、可移動(dòng)視頻播放裝置、個(gè)人導(dǎo)航裝置等。用于管理供給電子裝置的功率的方法包括以下步驟在監(jiān)控時(shí)間周期期間監(jiān)控硬 件監(jiān)控器；根據(jù)該監(jiān)控來控制供給電子裝置的功率。在用于管理供給電子裝置的功率的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，以監(jiān)控軌跡的形式存儲(chǔ) 監(jiān)控的表示。該方法還包括以下的其他步驟檢測監(jiān)控軌跡中的至少兩個(gè)邊沿；基于監(jiān)控 軌跡并相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來確定工作負(fù)荷頻率和工作相位；基于工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷 相位預(yù)測工作負(fù)荷。根據(jù)該預(yù)測執(zhí)行控制。用于管理供給電子裝置的功率的方法的優(yōu)選實(shí)施例包括以下步驟預(yù)測未來邊沿；選擇調(diào)節(jié)到所預(yù)測的未來邊沿附近的下一監(jiān)控時(shí)間周期；在該下一監(jiān)控時(shí)間周期期間 對(duì)硬件監(jiān)控器進(jìn)行監(jiān)控。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計(jì)算機(jī)代碼。應(yīng)該注意，Christos D. Antonopoulos 禾口 Dimitrios S. Nikolopoulos 的論文 "Using Hardware Event Counters for Continous,Online SystemOptimization :Lessons and Chanllenges”公開了一種用于使用硬件事件計(jì)數(shù)器來修改操作系統(tǒng)(OS)的調(diào)度程序 的方法。應(yīng)該注意，通過引用結(jié)合于此的第4，823，292號(hào)美國專利“Dataprocessing apparatus with energy saving clocking device，，公開了一禾中數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其包括具有 操作模式和停止模式的數(shù)據(jù)處理元件?？梢酝ㄟ^在這兩種模式之間進(jìn)行切換來降低該裝置 的能量消耗。第4，823，292號(hào)美國專利沒有利用硬件監(jiān)控器。


通過實(shí)例并參照附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明，在附圖中

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖。圖2是示出周期性應(yīng)用程序的工作負(fù)荷軌跡的曲線圖。圖3是示出確定正確的工作負(fù)荷相位的重要性的曲線圖。圖4是示出功率管理器的實(shí)施例的框圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)的另一實(shí)施例的框圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。在全部附圖中，相同附圖標(biāo)記表示類似或?qū)?yīng)的特征。附圖標(biāo)記列表100 電子系統(tǒng)102 電子裝置104 硬件監(jiān)控器106 功率管理器200 功率管理單元(PMU)202 工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位檢測器204 工作負(fù)荷預(yù)測器206 工作負(fù)荷頻率傳送208 工作負(fù)荷相位傳送210 工作負(fù)荷傳送500 軌跡生成器502 功率管理器邏輯電路508 功率控制器510 動(dòng)態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)(DVFS)驅(qū)動(dòng)器512 應(yīng)用程序存儲(chǔ)器1002 在監(jiān)控時(shí)間周期期間檢測硬件監(jiān)控器(104)并以監(jiān)控軌跡的形式進(jìn)行存 儲(chǔ)；
1004檢測監(jiān)控軌跡中的至少兩個(gè)邊沿；1006基于監(jiān)控軌跡并相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來確定工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相 位；1008基于工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位預(yù)測工作負(fù)荷；1010根據(jù)該預(yù)測控制供給電子裝置的功率。
具體實(shí)施例方式盡管本發(fā)明能容許多種不同形式的實(shí)施例，但是附圖中示出并且本文中將詳細(xì)描 述一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例，應(yīng)該理解，本公開被認(rèn)為是本發(fā)明的原理的示例，并不旨在將本 發(fā)明限制為所示出并描述的具體實(shí)施例。在圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)(100)的實(shí)施例的框圖。該系統(tǒng)(100)包括電子裝置(102)、硬件監(jiān)控器(104)和功率管理器(106)。在該 實(shí)施 例中，電子裝置(102)包括硬件監(jiān)控器(104)，盡管這不是必需的。硬件監(jiān)控器(104)被配置為指示電子裝置(102)的工作負(fù)荷。功率管理器(106) 被布置成能夠經(jīng)由連接對(duì)硬件監(jiān)控器(104)進(jìn)行讀取。功率管理器(106)被布置成控制供 給電子裝置(102)的功率。在操作期間，硬件監(jiān)控器(104)指示表示電子裝置(102)的工作負(fù)荷的值。例如， 硬件監(jiān)控器(104)可以是一位寄存器，其指示電子裝置(102)當(dāng)前是活動(dòng)的還是空閑的。功 率管理器(106)讀取硬件監(jiān)控器(104)的內(nèi)容，并且利用其來預(yù)測電子裝置(102)的未來 工作負(fù)荷?；谠撗b置(102)的未來工作負(fù)荷，功率管理器(106)決定電子裝置(102)所 需要的功率量。例如，功率管理器(106)可以計(jì)算處理器按時(shí)完成工作負(fù)荷所需的時(shí)鐘頻 率；功率管理器(106)可以計(jì)算剛好足以維持時(shí)鐘頻率的電源電壓。電子裝置(102)具有周期性工作負(fù)荷。硬件監(jiān)控器(104)連接至電子裝置(102)， 并且指示電子裝置(102)的工作負(fù)荷。功率管理器(106)監(jiān)控硬件監(jiān)控器(104)。功率管 理器(106)對(duì)未來工作負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，并且基于該預(yù)測，調(diào)整供給電子裝置(102)的功率。功率管理器(106)通過檢測邊沿來進(jìn)行工作負(fù)荷周期預(yù)測。功率管理器(106)使 其操作與所檢測到的工作負(fù)荷周期同步。功率管理器(106)確定上升沿的開始、以及上升 沿的頻率。理想地，還計(jì)算工作負(fù)荷周期的長度。功率管理器(106)不必連續(xù)地監(jiān)控硬件監(jiān)控器(104)。一旦功率管理器(106)已 預(yù)測到邊沿，功率管理器(106)就將僅在所預(yù)測到的邊沿出現(xiàn)時(shí)刻附近的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行 監(jiān)控，以檢查其預(yù)測，并且如果需要，進(jìn)行校準(zhǔn)(即，重新調(diào)節(jié))。在有偏移的情況下，重新調(diào) 節(jié)會(huì)是必需的?？梢允褂脤Ｓ糜布?諸如，被配置為執(zhí)行控制和監(jiān)控的電子電路)來構(gòu)成功率管 理器(106)，或者可以由使用專用軟件控制的通用硬件來構(gòu)成功率管理器(106)，或者功率 管理器(106)可以包括專用硬件和通用硬件的結(jié)合。典型地，功率管理器(106)將通過中介(功率管理單元(200)(圖1中未示出))來 控制功率，例如，通過將關(guān)于時(shí)鐘頻率和/或電源電壓的信息發(fā)送至功率管理單元(200)。代替報(bào)告每個(gè)周期的工作負(fù)荷，硬件監(jiān)控器(104)可以報(bào)告轉(zhuǎn)化(combine)為單 個(gè)數(shù)量的短時(shí)間周期內(nèi)的工作負(fù)荷，例如平均或總工作負(fù)荷。例如，硬件監(jiān)控器(104)可以報(bào)告CPU在短時(shí)間周期內(nèi)的活動(dòng)周期的數(shù)量。如果所得到的由硬件監(jiān)控器(104)給出的轉(zhuǎn) 化值對(duì)于觀察工作負(fù)荷的周期性給出了足夠的分辨率，則時(shí)間周期較短。在 圖2a中，是出了周期性應(yīng)用程序的工作負(fù)荷軌跡的曲線圖。該曲線圖示出了對(duì) 于在嵌入式ARM9 CPU上運(yùn)行的周期性應(yīng)用程序(即，視頻解碼)的示例性工作負(fù)荷軌跡。為了利用變化的工作負(fù)荷(即，變化的每個(gè)周期所需的有效CPU周期的數(shù)量)來 預(yù)測周期性應(yīng)用程序的處理器工作負(fù)荷，必須對(duì)當(dāng)前周期的工作負(fù)荷進(jìn)行正確測量。以足夠的時(shí)間分辨率在軟件或(例如)操作系統(tǒng)中在正確的時(shí)間幀(例如，一 個(gè)周期)期間測量該工作負(fù)荷是不可能的。當(dāng)使用按照非常細(xì)的粒度測量CPU占用期 (occupation)的硬件事件寄存器或軌跡寄存器時(shí)，更精確的同步是可能的。在本發(fā)明中，通 過獨(dú)立的觀察器來測量應(yīng)用程序工作負(fù)荷。理想地，測量的周期等于工作負(fù)載周期，并且測 量周期的開始與工作負(fù)荷周期的開始同步。對(duì)于非CPU綁定的應(yīng)用程序(即，其不需要約100%的恒定CPU工作負(fù)荷)，可以通 過以剛好足以按時(shí)執(zhí)行所請(qǐng)求的計(jì)算的時(shí)鐘頻率和電壓運(yùn)行CPU來降低功耗?？梢詫PU 工作負(fù)荷作為CPU忙于執(zhí)行指令的時(shí)間的百分率(fraction)來計(jì)算，或者可選地，作為用 于計(jì)算的時(shí)鐘周期的數(shù)量與在所限定的周期內(nèi)可用的時(shí)鐘周期的總數(shù)之比來計(jì)算。可以例如通過控制時(shí)鐘頻率和/或電壓來控制供給CPU的功率。例如，可以通過 使用可由軟件和/或由硬件控制的動(dòng)態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)(DVFS)來控制功率。對(duì)于周期性應(yīng)用程序，如視頻回放，可以通過觀察并預(yù)測CPU的工作負(fù)荷來控制 供給CPU的功率。在諸如Linux的操作系統(tǒng)中，由OS測量CPU工作負(fù)荷。在Linux中，這是通過計(jì) 時(shí)器滴答中斷來完成的在每次計(jì)時(shí)器滴答，典型地為每隔1、4或10毫秒(msec)，使CPU中 斷并對(duì)所中斷的代碼分類。代碼類別是以下類型之一User、System、Nice或Idle。類型 “User”代表運(yùn)行應(yīng)用程序，System是指執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用。類型“Nice”代表正在處理批量作 業(yè)。以及類型“Idle”是指CPU沒有執(zhí)行任何有用指令，例如，CPU可能停機(jī)。在每次計(jì)時(shí) 器滴答，將一個(gè)單位值與由對(duì)應(yīng)類別計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)得到的值相加。為了確定在由幾個(gè)計(jì)時(shí)器 滴答組成的某周期內(nèi)的工作負(fù)荷，必須將在“USer”、“NiCe”和“System”中花費(fèi)的滴答的總 和除以在該周期內(nèi)的滴答的總數(shù)，以得到在該周期內(nèi)的CPU工作負(fù)荷。典型地，計(jì)時(shí)器滴答 頻率在IOOHz到1000Hz之間。由于與CPU速度相比，計(jì)時(shí)器滴答頻率相當(dāng)?shù)?，所以測量工 作負(fù)荷是在定時(shí)與值精確度之間的折衷，例如，在10個(gè)滴答期間進(jìn)行測量則每10個(gè)計(jì)時(shí)器 滴答產(chǎn)生10%精確值；對(duì)于精確度，測量周期應(yīng)該是若干100個(gè)計(jì)時(shí)器滴答，這意味著 遠(yuǎn)遠(yuǎn)比例如用于視頻回放的幀速率長的100、250或1000msec的測量周期。結(jié)果，由操作系 統(tǒng)軟件報(bào)告的這些工作負(fù)荷數(shù)量對(duì)于細(xì)粒度的功率控制而言是不夠的。大多數(shù)現(xiàn)代微處理器配備有專用的片上硬件(例如硬件事件計(jì)數(shù)器)，其可以監(jiān) 控與處理器的特定子單元和應(yīng)用程序的交互相關(guān)的性能事件。性能監(jiān)控的結(jié)果被寫入允許 分析CPU內(nèi)核的各部分性能的寄存器。這些硬件事件計(jì)數(shù)器以比在軟件中可能的精確度和/或采樣分辨率大的精確度 和/或采樣分辨率，對(duì)處理器工作負(fù)荷給出基于硬件的測量。這些計(jì)數(shù)器在約為幾納秒的 CPU時(shí)鐘頻域內(nèi)進(jìn)行操作，而不是在OS計(jì)時(shí)器滴答域內(nèi)進(jìn)行操作。由于工作負(fù)荷頻率必 須小于CPU時(shí)鐘頻率，因此，可以將硬件監(jiān)控器的采樣頻率保持足夠高，以檢測工作負(fù)荷周期?？梢詫⒓拇嫫骶幊虨楦叨茸灾蔚剡M(jìn)行操作，這給予了可以以更大的定時(shí)精確性來測量 處理器工作負(fù)荷、而不會(huì)對(duì)CPU造成顯著的性能影響的優(yōu)勢(shì)。例如，Intel Pentium4處理器具有用于測量的44個(gè)軌跡(事件)寄存器，可以選 擇其中的18個(gè)軌跡寄存器來提供實(shí)時(shí)性能數(shù)據(jù)。例如，寄存器可以監(jiān)控高速緩存命中、轉(zhuǎn) 移預(yù)測邏輯電路效率、和處理器非空閑的時(shí)間。處理器非空閑的時(shí)間是處理器工作負(fù)荷的 直接等同，并且以比操作系統(tǒng)可以達(dá)到的分辨率更高的時(shí)間分辨率測量該時(shí)間。與OS的毫 秒范圍相比，硬件事件計(jì)數(shù)器的分辨率為大約幾納秒。CPU可以自治地將軌跡數(shù)據(jù)值輸出至 主存儲(chǔ)器，并且當(dāng)某些事件(諸如，計(jì)數(shù)器溢出)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷。在附圖3中，示出了示出確定正確的工作負(fù)荷相位的重要性的曲線圖。為了正確地預(yù)測CPU工作負(fù)荷，必須知道當(dāng)前CPU工作負(fù)荷。對(duì)于精確的工作負(fù) 荷測量，需要應(yīng)用程序的兩種特征。第一特征關(guān)于工作負(fù)荷變化的頻率，即，工作負(fù)荷頻率。 代替工作負(fù)荷頻率，可以使用代表工作負(fù)荷頻率的值，例如，周期的長度。例如，視頻回放應(yīng) 用程序的工作負(fù)荷頻率取決于幀速率。第二特征關(guān)于工作負(fù)荷的工作負(fù)荷相位，即，應(yīng)用程 序的高工作負(fù)荷的重復(fù)周期的開始時(shí)間。例如，對(duì)于視頻回放應(yīng)用程序，工作負(fù)荷相位典型 地對(duì)應(yīng)于視頻幀的處理開始?？梢酝ㄟ^觀察CPU的工作負(fù)荷來推導(dǎo)出這些特征。為此，必須測量CPU工作負(fù)荷。

圖3的曲線圖是周期性應(yīng)用程序的工作負(fù)荷曲線圖的詳情。在試圖控制功率(例 如，通過利用分立的獨(dú)立功率管理器(106)來預(yù)測應(yīng)用程序的工作負(fù)荷)中所涉及的問題 在于，預(yù)先不知道應(yīng)用程序工作負(fù)荷的工作負(fù)荷頻率(即，應(yīng)用程序的周期性的頻率)和工 作相位(其是周期的開始時(shí)間)。即使找到了工作負(fù)荷頻率，檢測工作負(fù)荷相位對(duì)于工作負(fù)荷的正確測量而言也是 重要的。圖3中所示的曲線圖示出了測量周期與工作負(fù)荷周期同步的重要性。首先，在持續(xù)了 25個(gè)周期(從5到30)的正確周期期間(即，在‘A’與‘B’之間)， 測量工作負(fù)荷。所測量出的工作負(fù)荷值為10個(gè)周期，或者10/25*100%= 40%。接下來，假設(shè)測量與工作負(fù)荷周期不嚴(yán)格地同步。例如，在也持續(xù)25個(gè)周期(從 13到38)的‘C’和‘D’之間進(jìn)行測量。這導(dǎo)致工作負(fù)荷的不正確的值，S卩，8或8/25*100% =32%，其比較小。使用從錯(cuò)誤周期獲得的測量結(jié)果，導(dǎo)致向CPU供給太小的功率。結(jié)果，系統(tǒng)(100) 可能發(fā)生故障。通過足夠快速地檢測工作負(fù)荷的激增，工作負(fù)荷預(yù)測器(204)可以使其對(duì)工作負(fù) 荷進(jìn)行的預(yù)測與應(yīng)用程序的實(shí)際工作負(fù)荷周期同步。在圖4中，示出了功率管理器(106)的實(shí)施例的框圖。功率管理器(106)包括工作頻率和工作相位檢測器(202)以及工作負(fù)荷預(yù)測器 (204)。工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位檢測器(202)連接至硬件監(jiān)控器(104)，以監(jiān)控硬件 監(jiān)控器(104)。經(jīng)由工作負(fù)荷傳送(210)將代表工作負(fù)荷的信號(hào)從硬件監(jiān)控器(104)傳送 至檢測器(202)。檢測器(202)估計(jì)工作負(fù)荷的工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位。如果檢測 器(202)發(fā)現(xiàn)不能充分預(yù)測工作負(fù)荷，則檢測器(202)禁止通過功率管理器(106)對(duì)功率 進(jìn)行控制。工作負(fù)荷預(yù)測器(204)還可以經(jīng)由傳送(210)使用經(jīng)由硬件監(jiān)控器(104)獲得的值。檢測器(202)經(jīng)由工作負(fù)荷頻率傳送連接至工作負(fù)荷預(yù)測器(204)。檢測器(202) 經(jīng)由工作負(fù)荷相位傳送(208)連接至工作負(fù)荷預(yù)測器(204)。工作負(fù)荷預(yù)測器(204)被配 置用于基于工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位來預(yù)測電子裝置(102)的工作負(fù)荷。工作負(fù)荷預(yù)測器(204)基于其預(yù)測來確定電子裝置(102)所需要的功率。工作負(fù)荷預(yù)測器(204)設(shè)置電源電壓的頻率和電平，并且將這些值轉(zhuǎn)發(fā)至功率管理單元(PMU) (200)。該單元(200)被配置用于根據(jù)由工作負(fù)荷預(yù)測器(204)轉(zhuǎn)發(fā)至其的信息來控制供 給電子裝置(102)的功率。功率管理單元(PMU) (200)基于低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器、DC/DC電感穩(wěn)壓器、或任 意其他適當(dāng)?shù)姆€(wěn)壓器來設(shè)置電源電壓。該單元(200)還包括時(shí)鐘產(chǎn)生單元(CGU)。CGU基 于PLL、DDS或分壓器方法、或者其他適合的時(shí)鐘產(chǎn)生方法來產(chǎn)生時(shí)鐘。為了使工作負(fù)荷預(yù)測器(204)獨(dú)立于引起工作負(fù)荷的應(yīng)用程序，并且使工作負(fù)荷 測量周期等于工作負(fù)荷周期并使這兩個(gè)周期同相，使工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位檢測作 為預(yù)測時(shí)的中間步驟是有利的?？梢酝ㄟ^檢測硬件監(jiān)控器(104)所報(bào)告的工作負(fù)荷值中的邊沿來完成工作負(fù)荷 頻率和工作負(fù)荷相位檢測。這取決于包括硬件監(jiān)控器(104)的工作負(fù)荷監(jiān)控機(jī)構(gòu)的細(xì)粒度 (即，高頻采樣)?？梢允褂美缬糜谝愿叻直媛蕼y量工作負(fù)荷的硬件性能計(jì)數(shù)器來獲得細(xì) 粒度。細(xì)粒度對(duì)于精確確定工作負(fù)荷周期、工作負(fù)荷頻率計(jì)算、以及檢測工作負(fù)荷相位 而言是重要的。工作負(fù)荷相位對(duì)于使測量周期與工作負(fù)荷周期同步而言也是重要的。硬件監(jiān)控器(104)對(duì)工作負(fù)荷進(jìn)行采樣的頻率應(yīng)該比工作負(fù)荷周期的頻率高，優(yōu) 選地，高很多。具體地，工作負(fù)荷的采樣應(yīng)該頻繁得足以檢測所測量出的工作負(fù)荷的上升 沿?？梢允褂萌我膺m當(dāng)?shù)倪呇貦z測機(jī)構(gòu)來對(duì)工作負(fù)荷周期、工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷 相位進(jìn)行確定。理想地，通過同步機(jī)構(gòu)使工作負(fù)荷測量周期與工作負(fù)荷周期同步?？梢攒浖?yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)功率管理器(106)。功率管理器(106)可以并行于以及獨(dú) 立于裝置(102)上的其他應(yīng)用程序而運(yùn)行。在附圖5中，示出了根據(jù)本發(fā)明的電子系統(tǒng)(100)的另一實(shí)施例的框圖。系統(tǒng)(100)包括電子裝置(102)。電子裝置(102)包括硬件監(jiān)控器(104)。該裝 置(102)連接至應(yīng)用程序存儲(chǔ)器(512)。電子裝置(102)可操作用于執(zhí)行存在于應(yīng)用程序 存儲(chǔ)器(512)中的應(yīng)用程序(即，軟件)。該系統(tǒng)(100)包括功率管理器(106)。功率管理 器(106)部分以功率管理器邏輯電路(502)實(shí)現(xiàn)以及部分以軌跡生成器(500)實(shí)現(xiàn)。功率管理器邏輯電路(502)包括工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位檢測器(202)、工 作負(fù)荷預(yù)測器(204)和功率控制器(508)。軌跡生成器(500)連接至硬件監(jiān)控器(104)。軌跡生成器(500)被配置用于將硬 件監(jiān)控器(104)所報(bào)告的值以軌跡的形式傳送至檢測器(202)。軌跡可以表示為一組值。 軌跡生成器(500)可以包括緩沖器，諸如先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器或循環(huán)緩沖器?？梢酝ㄟ^ 使緩沖器的內(nèi)容可用于檢測器(202)和/或預(yù)測器(204)來將軌跡傳送至檢測器(202)和/或預(yù)測器(204)。檢測器(202)基于在軌跡中檢測到的邊沿來確定工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位。 將工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位傳送至工作負(fù)荷預(yù)測器(204)。工作負(fù)荷預(yù)測器(204)預(yù) 測電子裝置(102)的未來工作負(fù)荷。向功率控制器(508)報(bào)告所預(yù)測的工作負(fù)荷。功率 控制器(508)通過確定時(shí)鐘頻率和電源電壓電平，來確定在下一周期內(nèi)需要供給電子裝置 (102)的功率量。時(shí)鐘頻率和電源電壓被轉(zhuǎn)發(fā)至動(dòng)態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)(DVFS)驅(qū)動(dòng)器(510)。 該驅(qū)動(dòng)器(510)能夠設(shè)置功率管理單元(PMU) (200)中的時(shí)鐘頻率和電源電壓。該單元 (200)能夠設(shè)置電子裝置(102)的時(shí)鐘頻率和電源電壓。在該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器(510)是可選的，功率控制器(508)也可以直接設(shè)置功率管 理單元(PMU) (200)中的時(shí)鐘頻率和電源電壓。該實(shí)施例尤其適合于至少部分地以功率邏輯軟實(shí)現(xiàn)。具體地，可以以軟件實(shí)現(xiàn)功 率管理邏輯電路(502)及其部件。該軟件可以在CPU上運(yùn)行。電子裝置(102)可以是CPU， 在其他任務(wù)之中該CPU可以運(yùn)行功率邏輯軟件。功率邏輯軟件還可以運(yùn)行在獨(dú)立于電子裝 置(102)的CPU上。功率邏輯軟件可以存在于諸如應(yīng)用程序存儲(chǔ)器(512)的存儲(chǔ)器中，或 存在于不同的存儲(chǔ)器中。可選地，可以硬件(諸如，以例如CMOS電路的IC)、或任意其他適合的電子電路來 實(shí)現(xiàn)功率管理器邏輯電路(502)。電子系統(tǒng)(100)的實(shí)例是具有運(yùn)行Linux的Pentium 4處理器的機(jī)器。軌跡生成 器(500)對(duì) CPU(102)的事件和/或軌跡寄存器(104)進(jìn)行讀取，并且生成軌跡。工作負(fù)荷 頻率和工作負(fù)荷相位檢測器(202)檢測工作負(fù)荷中的上升沿，如圖3中的邊沿A和B。優(yōu)選 地，將軌跡寄存器設(shè)置成例如通過定期地(on a regular basis)監(jiān)控軌跡寄存器‘global_ power.events'中的軌跡，來測量處理器占用。對(duì)于該監(jiān)控，可以使用應(yīng)用程序perfmon2， 其是用于Linux的基于硬件的性能監(jiān)控接口。功率管理器(106)被配置為最初與所檢測到的工作負(fù)荷邊沿同步。當(dāng)功率管理器 (106)與所檢測到的工作負(fù)荷邊沿同步時(shí)，功率管理器(106)可以在再次測量前跳過一個(gè) 或多個(gè)工作負(fù)荷周期。所測量出的工作負(fù)荷值被轉(zhuǎn)發(fā)至邊沿檢測器。當(dāng)都以硬件實(shí)現(xiàn)硬件監(jiān)控器(104) 和邊沿檢測器(202)這兩者時(shí)，邊沿檢測器(202)可以根據(jù)所檢測到的上升沿來使CPU中 斷。然后，預(yù)測器(204)可以精確地確定工作負(fù)荷周期何時(shí)開始。在這種情況下，可以以軟 件實(shí)現(xiàn)預(yù)測器(204)。這可以用于同步第一工作負(fù)荷測量的工作負(fù)荷相位。工作負(fù)荷周期 持續(xù)時(shí)間可以用于同步測量周期。還可以時(shí)常進(jìn)行重復(fù)以避免測量周期與工作負(fù)荷周期之 間的偏移。另一方面，可以在每個(gè)工作負(fù)荷周期來同步工作負(fù)荷相位。后者在工作負(fù)荷周 期高波動(dòng)的情況下尤其有用。本發(fā)明可應(yīng)用于使用至少偶爾運(yùn)行周期性應(yīng)用程序或者至少運(yùn)行可預(yù)測的應(yīng)用 程序的微處理器的任何系統(tǒng)(100)中。在圖6中，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。該方法包括以下步驟。在第一步驟(1002)中，硬件監(jiān)控器(104)在監(jiān)控時(shí)間周期期間進(jìn)行監(jiān)控，并且以 監(jiān)控軌跡的形式存儲(chǔ)結(jié)果。在下一步驟(1004)中，檢測監(jiān)控軌跡中的至少兩個(gè)邊沿。在下 一步驟(1006)中，相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)并基于監(jiān)控軌跡來檢測工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位。在下一步驟(1008)中，基于工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位預(yù)測工作負(fù)荷。在下一步驟 (1010)中，根據(jù)該預(yù)測控制供給電子裝置(102)的功率?？梢允褂脠?zhí)行以上以流程圖形式廣義描述的、可以存儲(chǔ)在任何適當(dāng)?shù)碾娮哟鎯?chǔ)介 質(zhì)上的編程指令的可編程處理器來實(shí)現(xiàn)如本文實(shí)施例中所描述的本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明的情況下，可以任何數(shù)量的變化以及多種適當(dāng)?shù)木幊陶Z 言來實(shí)現(xiàn)上述處理。例如，在不背離本發(fā)明的情況下，通?？梢愿淖兯鶊?zhí)行的某些操作的順 序，可以添加其他操作或者可以刪除一些操作。在不背離本發(fā)明的情況下，可以添加捕錯(cuò)、 增強(qiáng)和變化。這樣的變化是可預(yù)期并被看作是等同的?？梢允褂锰囟ㄓ猛居布?或?qū)Ｓ锰幚砥鱽韺?shí)現(xiàn)本發(fā)明。類似地，可以使用通用 計(jì)算機(jī)、基于微處理器的計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器、專用處理器、定制電路、ASIC 和/或?qū)Ｓ糜步泳€邏輯電路來構(gòu)造本發(fā)明的可選等同實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明的情況下，可以使用磁盤存儲(chǔ)器以及 其他形式的存儲(chǔ)器(諸如，只讀存儲(chǔ)器(ROM)裝置、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)裝置、光學(xué)存儲(chǔ) 元件、磁性存儲(chǔ)元件、磁光存儲(chǔ)元件、閃存和/或其他等他存儲(chǔ)技術(shù))來實(shí)現(xiàn)用于實(shí)施上述 實(shí)施例的程序步驟和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。應(yīng)該認(rèn)為這樣的可選存儲(chǔ)裝置是等同的。 盡管結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是顯然，根據(jù)前面的描述，多種替換、修改、 置換和變化對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明旨在包括落入所附權(quán)利要 求范圍內(nèi)的所有這種替換、修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種功率管理器(106)，可操作用于在監(jiān)控時(shí)間周期期間監(jiān)控硬件監(jiān)控器(104)； 所述硬件監(jiān)控器(104)連接至電子裝置(102)；所述電子裝置(102)在操作使用期間具有工作負(fù)荷；所述硬件監(jiān)控器可操作用于指示所述電子裝置(102)的工作負(fù)荷；所述功率管理器可操作用于根據(jù)所述監(jiān)控來控制供給所述電子裝置(102)的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理器(106)，其中，所述功率管理器(106)可操作用于檢測所監(jiān)控的所指示的工作負(fù)荷中的上升沿；以及 根據(jù)所檢測到的上升沿來控制所述功率。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的功率管理器(106)，其中，所述功率管理器(106)可操作用于檢測所監(jiān)控的所指示的工作負(fù)荷中的下降沿；以及 根據(jù)所檢測到的下降沿來控制所述功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率管理器(106)，其中所述功率管理器(106)可操作用于檢測所監(jiān)控的所指示的工作負(fù)荷中的另一上升沿； 所述功率管理器(106)可操作用于根據(jù)所述上升沿與所述另一上升沿之間的時(shí)間差 來預(yù)測未來邊沿；以及根據(jù)所預(yù)測的未來邊沿來控制所述功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率管理器(106)，其中所述功率管理器(106)可操作用于檢測所監(jiān)控的所指示的工作負(fù)荷中的另一下降沿； 所述功率管理器(106)可操作用于根據(jù)所述下降沿與所述另一下降沿之間的時(shí)間差 來預(yù)測所述未來邊沿；以及根據(jù)所預(yù)測的未來邊沿來控制所述功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的功率管理器(106)，其中所述功率管理器(106)可操作用于選擇調(diào)節(jié)到所預(yù)測的未來邊沿附近的下一監(jiān)控時(shí) 間周期；以及所述功率管理器(106)可操作用于在所述下一監(jiān)控時(shí)間周期期間監(jiān)控所述硬件監(jiān)控 器(104)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率管理器(106)，其中所述功率管理器(106)可操作用于產(chǎn)生用于追蹤所述硬件監(jiān)控器(104)的監(jiān)控軌跡； 所述功率管理器(106)可操作用于基于所述監(jiān)控軌跡并相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來確定工 作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位；所述功率管理器(106)可操作用于基于所述工作負(fù)荷頻率和所述工作負(fù)荷相位來預(yù) 測所述工作負(fù)荷；以及根據(jù)所預(yù)測的工作負(fù)荷來控制所述功率。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的功率管理器(106)，其中，所述硬件監(jiān)控器集成 在所述功率管理器(106)中。
9.一種電子系統(tǒng)(100)，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的功率管理器(106)； 所述系統(tǒng)還包括電子裝置(102)，其在操作使用期間具有工作負(fù)荷；以及硬件監(jiān)控器(104)，其連接至所述電子裝置，并且可操作用于指示所述電子裝置(102)的工作負(fù)荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子系統(tǒng)(100)，其被配置用于使所述工作負(fù)荷基本上是周 期性的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9和10中任一項(xiàng)所述的電子系統(tǒng)(100)，其容納于電子移動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置中。
12.一種用于管理供給電子裝置的功率的方法，包括以下步驟 在監(jiān)控時(shí)間周期期間監(jiān)控硬件監(jiān)控器(104)；以及根據(jù)所述監(jiān)控來控制供給所述電子裝置的功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，以監(jiān)控軌跡的形式來存儲(chǔ)所述監(jiān)控的表示；所 述方法還包括以下附加步驟檢測所述監(jiān)控軌跡中的至少兩個(gè)邊沿；基于所述監(jiān)控軌跡并相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來確定工作負(fù)荷頻率和工作負(fù)荷相位； 基于所述工作負(fù)荷頻率和所述工作負(fù)荷相位來預(yù)測所述工作負(fù)荷，其中，根據(jù)所述預(yù) 測來進(jìn)行所述控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，包括以下步驟 預(yù)測未來邊沿；選擇調(diào)節(jié)到所預(yù)測的未來邊沿附近的下一監(jiān)控時(shí)間周期； 在所述下一監(jiān)控時(shí)間周期期間監(jiān)控所述硬件監(jiān)控器(104)。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12、13和14中任一項(xiàng)所述的方 法的步驟的計(jì)算機(jī)代碼。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種功率管理器(106)和用于管理供給電子裝置的功率的方法。此外，提供了一種管理供給電子裝置的功率的系統(tǒng)。功率管理器(106)可操作用于在監(jiān)控周期期間監(jiān)控硬件監(jiān)控器(104)。硬件監(jiān)控器(104)連接至電子裝置(102)。電子裝置(102)在操作使用期間具有工作負(fù)荷。硬件監(jiān)控器可操作用于指示電子裝置(102)的工作負(fù)荷。功率管理器可操作用于根據(jù)該監(jiān)控來控制供給電子裝置(102)的功率。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102084318SQ200980126357
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者亞歷山大·米盧蒂諾維奇, 伊麗莎白·弗朗西斯卡·瑪麗亞·斯特芬斯, 凱斯·赫拉德·威廉·古森斯, 安卡·瑪麗安娜·莫爾諾什, 蓋爾·克斯滕, 阿圖爾·塔德烏什·伯查德 申請(qǐng)人:維爾基邏輯公司