具有數字功率調節的微處理器的製作方法
2023-06-16 09:51:36
專利名稱：：具有數字功率調節的微處理器的製作方法
技術領域：
：本發明涉及微處理器，而且尤其涉及用於控制在微處理器中的功率消耗的機制。
背景技術：
：現代的處理器包含廣大的執行資源以支持多條指令的並行處理。一個處理器一般包含一個或多個整數、浮點、轉移、和存儲器執行單元以分別實現整數、浮點、轉移，和加載/存儲指令。此外，整數和浮點單元一般包含寄存器堆以相對接近於該處理器核心保持數據。向一個處理器提供廣大的執行資源的一個缺點是要求有大數量的功率來運^f亍它們。取決於執行單元的大小和它們實現的功能，不同的執行單元可以耗費或多或少的功率，但是把這麼多邏輯封裝到一個相對小的處理晶片上的效杲是將產生重要功率耗散問題的可能性。幾乎沒有程序需要一個處理器執行資源的全部範圍持續很長的時間間隔。運行一個程序耗散的功率取決於它的組件指令的屬性和它們被並行執行的可能性。程序一般包含各種指令類型，但是很少有足夠多的正確類型指令可以用來使得處理器的全部執行資源忙碌相當長的時間周期。為此，大多數處理器使用一個時鐘選通機制，以當執行資源不被使用時切斷傳送到該執行資源的時鐘，由此減小功率。此外，當指令進入和退出由該組件服務的流水線階段時，一個執行資源的不同組件能夠被打開和關閉。因此，普通的程序可以耗散相對可管理的功率電平。某些程序確實激活處理器的許多執行資源持續相對長的間隔，因此耗散比普通程序多很多的功率。除非提供了一個機制來限制處理器的功率消耗，該處理器通常被設計成處理耗費最高功率的程序。這可能需要以低於它的最高性能水平為所有程序運行該處理器，而與運行普通程序所要求的功率無關。功率調節是一個已經提出用來處理由高性能處理器產生的功率消耗問題的策略。當一個處理器的功率消耗過高時，功率調節降低一個處理器的性能。這可以通過臨時減小該處理器執行指令的速率直到功率消耗降低到一個安全水平為止來進行。功率調節允許處理器被設計成用於普通程序運行的功率電平。當運行一個資源消耗較多的程序時，處理器減小它的指令執行速率以保持它的功率消耗在一個已確定的範圍內。提出的功率調節機製取決於模擬參數來監控由一個處理器耗散的功率。例如，一個熱量調節機制監控該處理器晶片的溫度，並且當溫度超過一個閾值時減小處理器的執行速度。其它已經提出的調節方案監控由一個處理器耗損的電流、或者監控在一個開關調節器中的一個脈衝寬度調製器的佔空比。這些功率調節機制具有許多缺點。它們引入附加的模擬電路到一個主要數字環境，即處理器中。它們易於隨在處理器環境(溫度、電壓、組成)中的變化而改變。它們可以在處理器的功率電平中產生低頻率的變化。它們不直接限制由該處理器耗損的功率，而且它們不是決定性的。這就是說，它們的行為不能在一個時鐘接一個時鐘的基礎上進行預計。本發明解決了可用功率調節機制的這些及其它不足。
發明內容本發明提供了一種數字調節器來控制一個微處理器的功率消耗。根據本發明，一種處理器包含一個或多個功能單元和數字調節器。該數字調節器監控處理器功能單元的動作狀態以估計該處理器的功率消耗。根據本發明的第一方面，提供一種處理器，包含形成指令執行流水線的功能單元；選通電路，控制到該功能單元的功率傳送，並且提供一個指示傳送給該功能單元的功率電平的信號；一個監控電路，把指示的功率電平與一個閾值功率電平進行比較；以及一個調節電路，如果指示的功率電平超過閾值功率電平，則調整所迷處理器中的指令流。根據本發明的第二方面，提供了一種控制在一個處理器中的功率消耗的方法，包含收集來自於在該處理器中的選通電路的功率信號，該功率信號指示當前傳送到與選通電路相關聯的多個功能單元的功率電平；根據收集的功率信號調整估計的功率消耗水平；將該估計的功率消耗水平與一個閾值功率消耗水平相比較；以及當該估計的功率消耗水平超過閾值功率消耗水平時，調整處理器的一個指令執行速率。根據本發明的第三方面，提供了一種處理器，包含形成指令執行流水線的一個或多個功能單元；以及一個數字調節器，監控該一個或多個功能單元的動作狀態以估計用於該處理器的一個功率消耗水平，其中該數字調節器包含一個或多個選通單元，其中每一個選通單元控制到一個相關功能單元的功率傳送，並且指示用於該相關功能單元的一個動作狀態；一個監控電路，從指示的一個或多個功能單元的動作狀態中確定處理器功率消耗水平的估計，其中所述估計將與預定的閾值進行比較；以及一個調節電路，在所述估計超過所述預定閾值時，調整所述處理器中的指令流。對於本發明的一個實施例，該數字調節器包含一個或多個選通單元、一個監控電路、和一個調節電路。每一個選通單元控制傳送到該處理器一個功能單元的功率傳送，並且提供一個信號來指示它的相關功能單元的動作狀態。該監控電路從信號中確定該處理器的一個估計的功率消耗水平，並且將估計的功率消耗與一個閾值功率電平相比較。如果該估計的功率消耗水平超過該閾值功率電平，則調節電路調整在處理器中的指令流。參考以下附圖可以理解本發明，其中類似的單元用類似的數字指示。提供這些附圖以說明本發明中的選定實施例並且不用於限制本發明的範圍。圖1是一個可以在其上實現本發明的一個計算機系統的一個實施例的框圖。圖2是根據本發明，實現了一個數字功率調節的一個處理器的一個實施例的框圖。圖3是由圖2中的處理器實現的數字功率調節的一個實施例的框圖。圖4是一個表示圖3中的調節電路的一個實施例的示意圖。圖5是一個流程圖，表示了一種根據本發明、用於調整一個處理器的功率消耗的方法。圖6A和6B是根據本發明，表示實現數字調節器的多個執行核心處理器的實施例的框圖。具體實施例方式在下面的討論中，闡述了許多具體的細節以便提供對本發明的一個徹底了解。然而，本領域普通技術人員利用這個公開的優點，將會理解可以實踐發明而不需要這些細節。此外，各種眾所周知的方法、過程、組件和電路沒有被詳細描述以便把注意力集中在本發明的特徵上。本發明提供了一種機制，用於通過監控一個處理器的功能單元響應於一個指令序列的動作來控制該處理器的功率損耗。例如哪個功能單元由當前在進行中的指令激活的動作，可以由指示相應功能單元是否被打開或者關閉的二進位信號表示。由處理器耗損的功率的一個估計是通過求和與當前"打開，，的每一個功能單元相關聯的功率加權來提供。用於一個功能單元的功率加權表示當該功能單元被激活時它耗損的功率數量。如果估計的功率超過一個閾值電平，則一個調節機制調整通過該處理器的指令流以減少該功能單元的動作。用於每一個功能單元的功率加權可以通過一個校準處理過程進行確定。例如，作為設計過程的一部分該數字調節器可以被校準一次，或者它可以被自我校準。在後面的情況中，該數字調節器可以使用當前的監控電路和一個校準算法定期地調整用於每一功能單元的功率加權。對於該發明的一個實施例，一個選通單元與每一功能單元相關聯，以響應於當前在進行中的指令，控制到該功能單元的功率傳送。一個流水線控制電路向每一個選通單元指示它的相關功能單元的打開/關閉狀態。來自每一個選通單元的一個信號向一個監控電路指示它的相關功能單元的打開/關閉狀態。監控電路依據指示狀態，在該處理器當前功率消耗的一個估計中包含或者忽略相應的功率加權。做為選擇，當功能單元是"打開，，時，每一個選通單元信號可以把它的相關功能單元的功率加權傳送到該監控電路。本發明的其它實施例可以使用其它機制用於指示在該估計的功率中要被考慮的功率加權。該監控電路計算用於活動功能單元的功率加權的總和，並且把它們和一個閾值進行比較，以逐時鐘提供該處理器的功率消耗的估計。對於該數字調節器的一個實施例來說，經由多個時鐘周期積累這些估計以提供一個積累的功率值，其平滑了在該處理器功率消耗中逐時鐘的變化。依據積累的功率值，一個調節電路調整指令被處理的速率。例如，該調節電路可以注入"氣泡"到該處理器的指令執行流水線中以降低性能，或者它可以減少該處理器時鐘操作的頻率。所公開的機制因此依賴於在該處理器邏輯中的數字事件(動作狀態)來估計功率消耗，並且直接通過指令被處理的速率來調整這些事件的速率。這提供了一個快速、直接、和確定性的機制，用於控制一個處理器的功率消耗，而且它這樣做時不會把模擬電路引入到處理器中。圖1是一在其中可以實現本發明的一個計算機系統100的一個實施例的一個框圖。計算機系統100包含一個或多個處理器110、一個主存儲器140、一個非易失性存儲器150、各種外圍設備160、和系統邏輯170。系統邏輯170控制在處理器(多個)110、主存儲器140、非易失性存儲器150、和外圍設備160當中的數據傳輸。提供了計算機系統100來說明本發明的各種特徵。顯示的特定配置不是實現本發明所必需的。處理器110包含多個功能單元124,其形成一個指令執行流水線120。指令從主存儲器140和非易失性存儲器150提供到處理器110。一個數字調節器130響應於處理的指令監控在各種功能單元l24中的功率消耗，並且因此調整通過流水線120的指令流動。當一個指令沿著流水線120向下進行時，它引導各種功能單元124執行一個或多個操作，這些操作合起來實現該指令。例如，一個浮點乘法累加指令(FMAC)可以導致在指示的資源中發生下列操作一個浮點寄存器堆讀出三個操作數；一個FMAC執行單元將兩個操作數相乘，並且添加乘積到第三個操作；一個例外單元檢查該乘積並且為錯誤進行求和；以及如果沒有檢測到錯誤的話，則一個收回單元把該結果寫到浮點寄存器堆中。取決於特定的處理器實現，這些資源或者它們的組件可以被組合到一個或多個功能單元中，當該指令沿著流水線向下進行時打開或者關閉這些功能單元。當每一個功能單元由指令激活時，它損耗一定量的功率。對於本發明的一個實施例，由一個功能單元124損耗的功率由一個相關的功率加權表示。當一個功能單元由一條指令激活時，數字調節器130檢測它的活動狀態，並且添加它的相關功率加權到該處理器總功率消耗的一個估計中。數字調節器130在一個選定的間隔上實現這些操作，產生由當前執行指令序列損耗的功率的一個估計，並且如果估計的功率消耗超過一個指定的閾值電平的話，則調整通過流水線120的指令流。圖2更詳細地表示了處理器110的一個實施例。對於處理器110的公開實施例來說，流水線120被分別表示為取出(FET)、擴展(EXP)、登記(REG)、執4亍(EXE)、檢測(DET)、以及收回(RET)階段，而且指示對應於每一個階段的執行資源。本發明不需要把處理器110劃分到一個特定流水線階段集合中。例如，一個公開的階段可以被再分成兩個或更多階段，以解決定時發布或者便於高處理器時鐘頻率。做為選擇，兩個或更多階段可以組合到單個階段中。其它實施例可以包含用於無序處理指令的硬體。公開的流水線僅僅提供了在實現本發明的一個處理器中可以如何劃分操作的一個示例。流水線120的前端包含取出單元210和發布單元220，其提供指令到在流水線120的後端中的執行單元用於執行。取出單元no直接從存儲器140中或者通過一個局部高速緩存(沒有顯示)獲取指令，並且提供取出的指令到發布單元220。發布單元220解碼該指令，並且發布它們到在流水線120後端中的執行資源。在這個討論中，使用的術語"指令，，通常涉及指令、宏指令、指令束或者任何許多用於編碼處理器操作的其它機制。例如，該解碼操作可以轉換一個宏指令到一個或多個微操作(pops)中、把一個指令束分解到一個或多個指令節中、或者獲取一個與一個指令相關聯的微碼序列。流水線120的後端包含寄存器單元230、執行單元250、例外單元26o和收回單元no,寄存器單元230包含一個寄存器重命名單元和各種寄存器堆(沒有顯示)，以分別標識在該指令中指定的寄存器以及從標識的寄存器中訪問該數據。執行單元250包含一個或多個轉移執行單元(BRU)252、整數執行單元(IEU)254、加栽/存儲單元(LSU)256、以及浮點執行單元(FPU)258,以處理轉移、整數、加栽/存儲、和浮點指令。例外單元260檢查由執行單元250產生的結果，並且如果遇到一個異常條件的話則調整該控制流。如果沒有檢測到異常條件的話，則收回單元270用該結果更新處理器110的體系結構狀態。由不同的指令激活的功能單元對應於被指示用於流水線120的執行資源的不同組合和子集。數字調節器130監控這些功能單元的動作狀態，並且因此調整指令通過流水線120處理的速率。例如，一個功能單元可以包含一個浮點寄存器(在寄存器單元230中)，而且FPU258可以具有在兩個或更多功能單元中的組件。通常，一個功能單元包含被一起激活和去激活的各種執行資源(寄存器堆、執行單元、跟蹤邏輯)。本發明不取決於在圖2中顯示的功能單元和執行資源之間的詳細映射。圖3是一個表示數字調節器130的一個實施例以及它與流水線l20的功能單元124相互作用的框圖。數字調節器l30的公開實施例包含選通單元310(1)-310(n)(—般稱為選通單元130)、一個監控電路320、和一個調節電路330。每一個選通單元310與在流水線中的一個功能單元124相關聯，以控制到該功能單元的功率傳送。例如，依據功能單元124的服務是否為實現當前在該功能單元在其中進行操作的流水線階段中的一條指令所必需，選通單元310可以是一個耦合或者去耦合一個時鐘信號到功能單元"4的時鐘選通電路。還在圖3中顯示了一個流水線控制電路350,其向選通單元310指示對於當前執行的指令哪個功能單元是活動的。對於數字調節器130的公開實施例，每一個選通單元130提供一個信號到監控電路320，以指示功率是否正被傳送給功能單元l24。例如，信號可以是功能單元124的一個動作狀態，當功能單元1"被"打開，，時>認定該信號。當該信號被認定時，即當選通單元130提供功率到功能單元124時，用於該功能單元的功率加權被添加到用於處理器110的估計的功率消耗中。當該信號沒有被認定時，即當選通單元130切斷到功能單元124的功率時，相關的功率加權沒有被加到估計的功率消耗中。一個典型的處理器可以包含10-20個選通單元310以控制到10-20個功能單元124的功率傳送。監控電路320從選通單元130收集信號，並且從收集的信號中確定用於處理器110的一個當前估計的功率消耗水平。對於數字調節器130的公開實施例，監控電路320包含加權單元314(1)-314(n)(—般稱為加權單元314)、一個加法器324、一個飽和電路326、以及一個累加器328。對於本發明的一個實施例，每一個加權單元314通過一個相應的選通單元310與功能單元124中的一個相關聯。當來自它的選通單元310的動作狀態信號被認定了時，加權單元314提供一個功率電平到加法器324。當該動作狀態信號沒有被認定時，加權單元314輸出零。加法器324計算由加權單元134指示的功率加權總和，並且從該總和中減去閾值電平。加法器324的輸出通過飽和電路326轉發到累加器328。包含飽和電路326以在由加法器324轉發的值溢出時防止繞回。累加器328提供該轉發的值到調節電路330，提供一份副本回到加法器324以依據處理器的後續活動狀態進行更新。在選定間隔處，累加器328的內容("積累的功率")被提供到調節電路330。如果積累的功率是正，例如在指定間隔上估計的積累功率消耗超過閾值功率電平的話，調節電路330的一個實施例減少通過流水線120的指令流動。調節電路330發信號通知取出單元no,以注入"氣泡，，到被提供給流水線120後端的指令流中。實際上，當為指定間隔估計的功率消耗水平超過閾值電平時，調節電路330調整處理器時鐘的佔空比。表l:說明了用於其中指定間隔是128個時鐘周期的情況的一組佔空比調整。tableseeoriginaldocumentpage11對於由表l說明的實施例，功率加權可以是8-16位的、與當該功能單元被激活時由它耗損的功率成比例的定點數。X的上8位可以用來調整該處理器時鐘的佔空比。這些位變化更慢一些，以衰減由調節電路330指示的指令流變化。對於上述示例，其中採樣間隔是1"個時鐘周期，數字調節器130提供了l"個級別的調節。這些級別提供了精細調整的調節控制，其與該估計的功率消耗超過閾值功率消耗的數量成比例。更可取地是，調節電路350分布由在採樣間隔上估計的功率消耗指示的打開/關閉階段。該分布可以是均勻的、可以是隨機的、或者它可以取決於某些其它模式。在下面將更詳細地討論一種這樣的分布。圖4是調節電路330的一個實施例的示意表示。調節電路330的公開實施例包含一個存儲器設備410、一個控制單元420、和一個計數器430。還顯示了在其中存儲積累的功率的累加器338的一個寄存器440。存儲器設備410可以是，例如，一個只讀存儲器(ROM)，響應於來自計數器420的一個計時指示和來自累加器328的一個積累的功率電平，通過控制單元420訪問該存儲設備的入口。對於調節電路330的公開實施例，計數器430是一個對128求模的計數器。計數器430的輸出在連續的時鐘周期上從0-127遞增在控制單元420中的一列索引，並且當到達l27時回到0。類似地，累加器328的輸出依據積累功率的當前值調整在控制單元420中的一行索引。對於該公開的實施例，當分別X<=0，72，和124時，行索引是0，71，和U3。控制單元W0使用這些索引從存儲器設備410中讀出一個相應入口。入口的值指示氣泡是否應當,皮注入到處理器110的指令執行流水線中。例如，當輸出是O時，氣泡被注入，而當輸出是l時，沒有氣泡被注入。對於存儲器設備410的一個實施例，每一行都用不同數量的1和0進行填充，0的數目與映射到該行的X值成比例。例如，0行可以包含所有的1，以便當積累的功率電平(X)不超過零時，即當運行的功率估計不超過閾值電平時，沒有氣泡被注入到該指令執行流水線中。在該功率譜的另一端，行127可以不包含1，以便只要積累的功率電平超過一個規定量就在每一個時鐘周期上注入氣泡到該指令執行流水線中。對於公開的示例，這個數量由飽和電路328確定為127，即X-〉127。在行0和行127之間的4亍可以用與X值成比例的0填充。例如，行67包含68個0分布在它的不同的列中，行111包含112個O橫穿它的列分布，而且行17包含18個0橫穿它的列分布。對於本發明的一個實施例，0以一種隨機方式橫穿它們指定行的列分布。數字調節器130的公開實施例包含一個反饋迴路。調節量取決於功能單元的動作狀態，其反過來受調節量的影響。累加器328執行一個在時間上的積分，其引入一個90度的滯後相移到這個反饋迴路中。為了穩定性目的，在該反饋迴路內最小化其它延遲，即相移是重要的。用於該數字反饋迴路的穩定性標準將很可能取決於在一個間隔期間要多麼顯著地調整該處理器的功率消耗，該間隔對應於穿越該指令執行流水線需要的時鐘周期數目(流水線間隔)。例如，功率加權應當被選擇以確保在一個流水線間隔期間在功率消耗中相對小的變化。數字調節器130的響應時間由它的反饋迴路控制。因為數字調節器響應於在該邏輯中的離散信號進行操作，而不是由處理器組件的集體行為確定的宏觀現象(溫度、電流)進行操作，所以它的響應時間是一個微秒量級。基於熱量的調節機制的響應時間數量級為秒。數字調節器130不能控制在持續時間比這個響應時間還要短的功率消耗中的峰值。為了最小化由例如注入氣泡表示的性能損失，數字調節器l30和由該功率傳送系統允許的響應一樣慢。這意味著該功率傳送系統應當能在比響應時間還要短的間隔，處理在該處理器的功率消耗中、高於該閾值電平的峰值。對於這些峰值，能量可以從該處理器的電源電容器提供。數字調節器130具有的、在該處理器的功率消耗上的控制程度越大，它將會越有效。在處理器130實現了覆蓋該處理器功能單元大部分的地方，數字調節器130是最有效的。大範圍的選通控制意味著當超過該閾值電平時，數字調節器130能夠快速和顯著地調整功率消耗的水平。類似地，在功能單元上提供更精細的控制增加了數字調節器130的效率。例如，把處理器的執行資源劃分到更大數量的功能單元124中。並且提供附加的選通單元來控制這些功能單元，向調節130提供了對處理器功率消耗更大的控制。圖5是一個流程圖，表示一種根據本發明、用於調節一個處理器中的功率的方法。方法500首先在510確定在該處理器中哪個功能單元是活動的。例如，可以由來自一個時鐘選通電路的信號來指示一個功能單元的狀態(活動/不活動)，其中該時鐘選通電路提供功率到功能單元。例如，如果該選通電路提供功率到該功能單元(活動狀態)，則它可以認定該信號，而且如果它當前沒有提供功率到該功能單元(不活動狀態)，則它可以解認定該信號。一旦在510已經確定了活動功能單元，就在520估計用於該處理器的一個功率電平。這可以通過將一個功率加權與由每一選通單元提供的信號相關、並且向該估計的功率電平遞增與每一個認定的信號相關聯的功率加權，來完成。與解認定信號相關聯的加權功率不對當前估計的功率電平有所貢獻。在530把當前估計的功率電平與一個閾值功率電平相比較。闊值功率電平表示，例如，在其上面處理器將不應被操作一段延長時間的一個功率電平。對於一個實施例，從當前估計功率電平中減去該閾值，並且把結果添加到一個正在運行的處理器相對功率電平估計，即積累的功率中。如果積累的功率另_正的(EPL〉閾值)，則在MO調整該指令吞吐量。如果積累的功率是負的(EPL〈閾值)，則不調整該指令吞吐量。可以通過許多機制減小處理器的指令吞吐量。對於方法500的一個實施例，可以把氣泡注入到指令執行流水線中，以減少處理器的功能單元是活動的時鐘周期部分。例如，可以通過觸發該發布單元以僅僅在選定的處理器時鐘周期上發布指令，來引入氣泡。對於本發明的另一個實施例，可以減小處理器時鐘操作的頻率。本發明的一個優點是依據在該流水線功能單元中的動作水平調整處理器流水線的執行資源。不同於基於熱量或者電流估計功率消耗的技術，由該數字調節器監控的功能單元動作是在該處理器內各個流水線的一個特徵。在分配動作和功率消耗到特定單元中的結果專一性在在單個處理器晶片上實現了多個執行核心的處理器中尤其有用。這裡，"執行核心，，涉及與一個完整處理器相關聯的執行資源，以便多個執行核心處理器有效地在單個晶片上實現多處理器。只要功率消耗總數不超過一個閾值電平，本發明中的數字調節器允許正處理一個能耗大的代碼段的一個執行核心有效地從另一個執行核心(一個或多個)借用功率。做為選擇，它允許每一個執行核心依據在它指令執行流水線中的動作被調節。圖6A是一個在其中實現了本發明的多執行核心處理器610的一個實施例的塊級框圖。處理器610包含執行核心620(a)-620(n)(—般稱為執行核心(多個)630)。每一執行核心620都包含形成一個執行流水線640的功能單元630。一個共享的數字調節器650監控和調整在所有流水線640中的功能單元630中的動作。只要沒有超過總功率閾值，處理器110的這個實施例允i午每一個執行核心620從剩餘的執行核心借用功率。圖6B是一個在其中實現了本發明的多執行核心處理器66G的另一個實施例的塊級框圖。處理器660包含執行核心620(a)-620(n)(一般稱為執行核心(多個)630)，其中每一個都包含形成一個執行流水線640的功能單元630。每一個執行核心630還包含一個數字調節器650,以監控和調整在它的功能單元630中的動作。處理器110的這個實施例允許每一個執行核心620由它的相關數字調節器630獨立地進行調節。因此這裡提供了一個依據處理器功能單元的動作狀態控制在一個處理器中的功率消耗的數字調節器。在指令執行期間監控動作狀態，並且依據從動作狀態中估計的一個功率消耗水平調整該執行速率。可以通過響應於估計的功率消耗注入"氣泡"或者NOP到該指令執行流中，來控制功率消耗。對於本發明的一個實施例，把一個功率加權分配給每一個功能單元，並且通過求和每一個正活動的功能單元的功率加權，來估計處理器的功率消耗。當估計的功率消耗超過一個閾值時，數字調節器減小處理器執行指令的速率。可以通過在處理器設計或者測試階段期間的一個校準過程來確定各種功能單元的功率加權。數字調節器還可以包含電路來實現一個自校準過程。已經提供了公開的實施例來說明本發明的各種特徵。在處理器設計
技術領域：
的專業人員，利用這個公開的優點，將會意識到對公開實施例的變化和修改依然屬於附加權利要求的精神和範圍之內。權利要求1.一種處理器，包含至少一個執行單元；至少一個時鐘選通電路，用於對第一數目的指令由所述執行單元執行進行響應而去耦合來自所述至少一個執行單元的至少一個時鐘信號；數字調節電路，用於對第二數目的指令被所述至少一個執行單元執行進行響應而降低指令被從高速緩存取出和提供給所述至少一個執行單元的速率。2.如權利要求1所述的處理器，其特徵在於所述第一數目的指令和所述第二數目的指令是相同的。3.如權利要求1所述的處理器，還包括指令取出電路，用於從所述高速緩存取出指令和將所述指令提供給發布單元，以將所述指令派發給所述至少一個執行單元。4.如權利要求1所述的處理器，還包括至少一個寄存器，用於存儲使所述數字調節電路降低指令被提供給所述至少一個執行單元的速率的信息。全文摘要本發明提供了一個基於數字的機制，用於調整在一個處理器中的功率損耗。該處理器包含一個或者多個功能單元和一個數字調節，該數字調節監控該處理器功能單元的活動狀態，以估計處理器的功率損耗。該數字調節的一個實施例包含一個或者多個選通單元、一個監控電路(320)、以及一個調節電路(330)。每一個選通單元控制傳送到該處理器的一個功能單元的功率傳送，並且提供一個信號指示它的相關功能單元的活動狀態。該監控單元從該信號中確定估計的功率損耗水平，並將估計的功率損耗和一個閾值功率電平相比較。如果估計的功率損耗超過一個閾值功率電平，則該調節電路調整在一個處理器中的指令流。文檔編號G06F15/78GK101520725SQ20091013315公開日2009年9月2日申請日期2000年11月21日優先權日1999年12月23日發明者E·T·格羅喬夫斯基,G·S·馬休斯,R·M·克林,V·喬希,V·沙馬申請人:英特爾公司