使用雙電壓數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)格性能改善的制作方法
【專利說明】使用雙電壓數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)格性能改善
[0001 ] 領(lǐng)域
[0002] 本公開內(nèi)容通常涉及電子設(shè)備的領(lǐng)域。具體地，實(shí)施例涉及使用雙電壓數(shù)據(jù)傳輸 的網(wǎng)格性能改善的技術(shù)。
[0003] 附圖簡(jiǎn)述
[0004] 參考附圖提供詳細(xì)描述。附圖中，標(biāo)號(hào)的（多個(gè))最左邊的數(shù)字標(biāo)識(shí)該標(biāo)號(hào)首次出 現(xiàn)的圖。在不同的圖中使用相同的標(biāo)號(hào)來指示相似的或相同的項(xiàng)。
[0005] 圖1闡釋可以用于實(shí)現(xiàn)在此討論的各種實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖。
[0006] 圖2闡釋可以用于實(shí)現(xiàn)在此討論的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的框 圖。
[0007] 圖3A示出可以用于實(shí)現(xiàn)在此討論的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的環(huán)形架構(gòu)的框圖。
[0008] 圖3B示出可以用于實(shí)現(xiàn)在此討論的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)格架構(gòu)的框圖。
[0009]圖4A闡釋根據(jù)一種實(shí)施例的RC主導(dǎo)路徑和邏輯路徑的采樣頻率與電壓值的關(guān)系 的圖。
[0010]圖4B闡釋根據(jù)一些實(shí)施例RC主導(dǎo)路徑、邏輯路徑的采樣頻率與電壓值的關(guān)系的圖 和把RC主導(dǎo)路徑移動(dòng)到(多個(gè))更高的電平的影響。
[0011] 圖4C闡釋根據(jù)一種實(shí)施例在添加電平移位器時(shí)采樣頻率與電壓值的關(guān)系的圖。
[0012] 圖4D闡釋根據(jù)一種實(shí)施例解決由增加電平移位器引起的影響的電路的框圖。
[0013] 圖5闡釋可以用于實(shí)現(xiàn)在此討論的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的框 圖。
[0014] 圖6闡釋可以用于實(shí)現(xiàn)在此討論的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例的框 圖。
[0015] 圖7闡釋根據(jù)一種實(shí)施例的片上系統(tǒng)(S0C)封裝的框圖。
[0016] 詳細(xì)描述
[0017] 在下列描述中，陳述了眾多特定細(xì)節(jié)以便提供對(duì)各種實(shí)施例的透徹理解。然而，無 需特定的細(xì)節(jié)就可以實(shí)踐一些實(shí)施例。在其他實(shí)例中，沒有詳細(xì)描述眾所周知的方法、過 程、組件和電路以免模糊具體的實(shí)施例?？梢允褂酶鞣N裝置來執(zhí)行各實(shí)施例的各種方面例 如集成半導(dǎo)體電路（"硬件"）、被組成一個(gè)或多個(gè)程序的計(jì)算機(jī)可讀指令（"軟件"）或硬件和 軟件的某種組合。出于本公開內(nèi)容的目的，對(duì)"邏輯"的引用應(yīng)為意指硬件、軟件或其某種組 合。
[0018] 為了提高性能，計(jì)算機(jī)正在迀移到多核處理器且在一些情況中迀移到很多核的系 統(tǒng)。此外，每種新一代計(jì)算機(jī)中存在核數(shù)量以及1〇(輸入/輸出或I/O)信道的快速增長(zhǎng)。計(jì)算 機(jī)也可以連續(xù)地增加更多核和高速10電路的信道以便實(shí)現(xiàn)例如在單個(gè)主板上帶有多個(gè)CPU (中央處理單元）的高度連接的系統(tǒng)。增加核意味著用于在各核和末級(jí)高速緩存(LLC)之間 通信的更好和更快的機(jī)制。然而，計(jì)算機(jī)(例如，服務(wù)器)的一種關(guān)鍵的功率約束是它們的總 功率范圍保持不變。因此，功耗是新計(jì)算機(jī)產(chǎn)品(包括服務(wù)器)成功的關(guān)鍵因素，且控制和減 少它們的功耗是極為重要的。
[0019] 為此，一些實(shí)施例使用雙電壓數(shù)據(jù)傳輸來改善網(wǎng)格架構(gòu)性能。盡管一些實(shí)施例一 般地討論改善網(wǎng)格架構(gòu)的性能，但各實(shí)施例不限于網(wǎng)格架構(gòu)，且也可以用來改善環(huán)形架構(gòu) 性能。在一種實(shí)施例中，把RC(電阻器-電容器)主導(dǎo)信號(hào)路徑移動(dòng)到比其他路徑更高的工作 電壓。主導(dǎo)信號(hào)路徑(本文稱為"網(wǎng)格路徑"）可以包括在兩個(gè)塊之間移動(dòng)數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的 信號(hào)路徑。如在此討論的，塊包括處理器核和/或LLC。在一些實(shí)施例中，塊也可以包括經(jīng)由 網(wǎng)格與（多個(gè))處理器核、LLC和其他塊交互的高速緩存本地代理(CHA)。"其他路徑"可以包 括通過穿過緩沖器移動(dòng)信號(hào)在各級(jí)之間的路徑。在一些實(shí)施例中，穿過塊的信號(hào)路徑被移 動(dòng)到更高的電平，這是由于它們必須行進(jìn)相對(duì)長(zhǎng)得多的距離，且因此具有更大的RC組件。在 塊內(nèi)的路徑較短，且可以被看作是"邏輯路徑"。同樣，代替移動(dòng)完全的觸發(fā)器到觸發(fā)器路 徑，在一種實(shí)施例中僅有組合的各部分(如信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器)被移動(dòng)到更高的工作電壓。
[0020] 各種計(jì)算系統(tǒng)可以被用來實(shí)現(xiàn)在此討論的各實(shí)施例，如參考圖1-2和5-7所討論的 系統(tǒng)。更具體地，圖1闡釋根據(jù)一種實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100可以包括一個(gè)或 多個(gè)代理102-1到102-M(在此一起將其稱為"代理102"或更一般地稱為"代理102"）。在一種 實(shí)施例中，代理102中的一個(gè)或多個(gè)可以是計(jì)算系統(tǒng)的組件中的任何，如參考圖5-7討論的 計(jì)算系統(tǒng)。
[0021] 正如圖1中所闡釋的，代理102可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)104通信。在一種實(shí)施例中， 網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)104可以包括允許各種代理(如計(jì)算設(shè)備)傳輸數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在一種實(shí) 施例中，網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)104可以包括經(jīng)由串行(例如，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）鏈路和/或共享通信網(wǎng)絡(luò)(在一 種實(shí)施例中可以被配置成環(huán))通信的一個(gè)或多個(gè)互連(或互連網(wǎng)絡(luò)）。每一鏈路可以包括一 個(gè)或多個(gè)巷道。例如，一些實(shí)施例可以促進(jìn)在鏈路上的組件調(diào)試或確證，這允許與完全緩沖 的雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(FBD)通信，例如，在FBD鏈路是把存儲(chǔ)器模塊耦合到主控制器設(shè) 備(如處理器或存儲(chǔ)器集線器）的串行鏈路場(chǎng)合?？梢詮腇BD信道宿主發(fā)射調(diào)試信息，以使得 可以沿著逐個(gè)信道的流量蹤跡捕捉工具(如一個(gè)或多個(gè)邏輯分析器)觀察調(diào)試信息。
[0022] 在一種實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以支持分層協(xié)議方案，分層協(xié)議方案可以包括物理 層、鏈路層、路由層、運(yùn)輸層和/或協(xié)議層。組織結(jié)構(gòu)104還可以促進(jìn)從一種協(xié)議(例如，緩存 處理器或緩存知曉的存儲(chǔ)器控制器)到用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或共享網(wǎng)絡(luò)的另一協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸(例 如，以分組的形式）。同樣，在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)104可以提供遵守一種或多種高 速緩存相干協(xié)議的通信。
[0023]此外，如圖1中的箭頭的方向所示出的，代理102可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)104發(fā)射 和/或接收數(shù)據(jù)。因此，一些代理可以利用單向鏈路，而其他可以利用雙向鏈以便通信。舉例 來說，一個(gè)或多個(gè)代理(如代理102-M)可以發(fā)射數(shù)據(jù)(例如，經(jīng)由單向鏈路106)，（多個(gè))其他 代理(如代理102-2)可以接收數(shù)據(jù)(例如，經(jīng)由單向鏈路108)，而一些代理(如代理102-1)可 以發(fā)射和接收數(shù)據(jù)(例如，經(jīng)由雙向鏈路11 〇)。
[0024] 另外，代理102中的至少一個(gè)可以是本地代理，代理102中的一個(gè)或多個(gè)可以是請(qǐng) 求或緩存代理。一般地，請(qǐng)求/緩存代理向家庭節(jié)點(diǎn)/代理發(fā)送訪問相應(yīng)的"本地代理"與其 關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器地址的（多個(gè))請(qǐng)求。進(jìn)一步，在一種實(shí)施例中，代理102中的一個(gè)或多個(gè)(僅示 出了一個(gè)，代理102-1)可以擁有對(duì)存儲(chǔ)器如存儲(chǔ)器120(該存儲(chǔ)器可以是該代理專用或與其 他代理共享）的訪問權(quán)。在一些實(shí)施例中，代理102中的每一個(gè)(或至少一個(gè))可以耦合到在 與代理相同的管芯上或可由代理訪問的存儲(chǔ)器120。同樣，如圖1中所示出，代理102包括雙 電壓控制邏輯150,其控制提供給代理102中的不同的信號(hào)路徑組的電平，例如參考圖2-7將 在此進(jìn)一步討論的。
[0025]系統(tǒng)100也可以包括電源152(例如，直流(DC)電源或交流(AC)電源）以便向代理 102供電。在一些實(shí)施例中，電源152可以包括一個(gè)或多個(gè)電池封裝和/或電源。電源152可以 通過電壓調(diào)節(jié)器(VR)154(可以是單級(jí)或多級(jí)VR)耦合到系統(tǒng)100的組件。在一種實(shí)施例中， VR 152可以是FIVR(全集成電壓調(diào)節(jié)器）。此外，即使圖1闡釋一個(gè)電源152和一個(gè)電壓調(diào)節(jié) 器154,但可以利用額外的電源和/或電壓調(diào)節(jié)器。同樣，（多個(gè)）電壓調(diào)節(jié)器154可以經(jīng)由單 個(gè)電源層(例如，給代理102的所有處理器核供電）或多個(gè)電源層耦合到代理102(例如，其中 每一電源層可以向不同的核或核組供電）。電源152能夠驅(qū)動(dòng)可變電壓或具有不同的功率驅(qū) 動(dòng)配置。
[0026] 另外，盡管圖1把電源152和電壓調(diào)節(jié)器154闡釋為分離的組件，但可以把電源和電 壓調(diào)節(jié)器集成和/或合并到系統(tǒng)1〇〇的其他組件。例如可以把VR 154的全部或部分合并到電 源152。此外，如圖1中所示出，電源152和/或電壓調(diào)節(jié)器154可以與控制邏輯150通信并報(bào)告 它們的功率規(guī)格。另外，計(jì)算系統(tǒng)的各種組件(如圖2、5、6的系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)組件，或者可 以耦合到電源152和VR 154)。
[0027] 同樣，邏輯150可以耦合到一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出，其中（多個(gè))傳感器可以定 位為接近代理102的組件(或在此討論計(jì)算系統(tǒng)的組件，例如參考包括圖5-7在內(nèi)的其他圖 所討論的），以便感知影響系統(tǒng)的功率/熱行為的各種因素的變化，例如溫度、工作頻率、工 作電壓、工作電流、動(dòng)態(tài)電容、功耗、核間通信活動(dòng)等等）。此外，為了實(shí)現(xiàn)雙電壓控制，在一 些實(shí)施例中，可以使用兩個(gè)不同的電源(例如，借助于個(gè)體感知點(diǎn)（例如，每傳感器輸入)和 控制）。
[0028]圖2是根據(jù)一種實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)200的框圖。系統(tǒng)200包括多個(gè)插槽202-208(示 出了四個(gè)，但一些實(shí)施例可以擁有更多或更少的插槽）。每一插槽包括處理器。同樣，系統(tǒng) 200中的各種代理可以經(jīng)由邏輯150通信。即使僅把邏輯150示出為處于項(xiàng)202和MC2/HA2，也 可以在系統(tǒng)200的其他代理中提供邏輯150。進(jìn)一步，取決于實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)中可以存在更多或更 少的邏輯塊。另外，每一插槽經(jīng)由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PtP)鏈路或差分互連耦合