專利名稱：包括設備組的功率消耗局部限制的功率管理方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及處理系統中的功率管理，更具體地說，涉及功率管理的方案，該方案中包括局部限制和控制在處理系統中的設備的功率消耗。
背景技術：
由于各種原因，當今的計算系統含有精細復雜的功率管理方案。對于如像“筆記本型”、“膝上型”之類的便攜式計算機和其它的包括個人數字助理(PDA)在內的便攜式單元而言，主電源是電池電源。智能功率管理延長了電池的壽命，因此也延長了用戶不用與副電源相連就能操作系統的時間。功率管理也已在“綠色系統”公司內實行了，由于節省了能量和降低了熱耗散，因而減少了大樓內耗散的功率。
近來，在線路功率連接的系統中，尤其是在具有高處理功率的核心(core)和系統中，功率管理已成為一種需要，這是因為現在部件和/或系統是和總的潛在功率消耗級別一起設計的，它們或者超過單個集成電路或機柜(cabinet)的功率耗散的限度，或者是全部可利用電源沒有設計為足以同時運行所有的單元。例如，由于過度的功率耗散級別，或者是由于在整個處理器上分配必需的電流級別而沒有過度電壓降的問題，可以按多個不能全部同時運行的執行單元來設計一個處理器。
然而，系統部件的功率管理通常都會引起等待時間/可利用性方面的問題，其中，從節省功率的狀態中恢復過來的時間還涉及到減少處理流量的費用。另外，操作系統中的傳統的存儲器配置方案由于在整個可利用的存儲器中擴散了頻繁存取的存儲器的位置，因此更加重了這個問題。已經提出并執行了可在某種程度上減輕這個問題的存儲器配置和受管理的處理器的功率管理技術，但是，由于缺乏信息或是由于關于實際的存儲器使用的信息的等待時間，還達不到理想的程度，否則，這些技術就能夠對配置來運行進程的不常用的存儲器進行更有效的功率管理。
在操作系統層上，關于一個設備的功率消耗變化的信息并不像在設備或設備控制器層上那樣容易得到。此外，操作系統對設備的功率管理狀態的典型的控制達不到在設備或設備控制器層上可以提供的功率管理響應度的級別。但是，在性質上僅僅是局部的控制方案可能不符合所要求的功率消耗限度，這個限度使得處理系統能在當前功率的有效利用率之內或在熱狀態中運行。通常，用全局功率的有效利用率或整個系統的溫度來指示全局功率限度。例如，在用電池運行的系統中，可以用可利用的電池能量來指示全部功率的有效利用率。在一個處理系統中，在可能進行分散的熱測量的情況下，通常用一個熱點，例如，一個處理器外殼溫度，來指示一個系統中的功率耗散的限度。
此外，在一個或一組設備同時改變功率管理狀態時所出現的嚴重的功率消耗變動會產生電流尖峰脈沖，電流尖峰脈沖會引起干擾，從而中斷設備或整個處理系統的操作。因此，希望能夠控制一個系統的功率消耗，以避免功率消耗的重大變化。
所以，希望在處理系統中，尤其是在存儲器子系統中，有一個提供功率管理的方法和系統，它能夠通過提供對設備的功率管理狀態的敏感的局部控制，來控制功率消耗的全局指示級(globally-ditactated level)。進而希望提供這樣的一種控制，它不會由于整個功率消耗的大變動而引起電流尖峰脈沖。
發明內容
在提供對設備的功率管理狀態的敏感的局部控制的同時，在能符合全局指示的功率消耗限度的處理系統中，提供功率管理的目的是提供一種方法、系統和設備控制器，用于在一個處理系統中提供功率管理的局部控制。
通過對一組設備的功率消耗設置一個限度來限制單個的設備和/或設備組所消耗和耗散的功率。根據本發明的設備控制器或在一組設備的成員之間的另一個同等的控制機制，將這一組設備的功率消耗保持在規定的上限之下。也可以設定功率消耗的上限，以便通過減少受控設備的功率管理狀態的變化來避免在處理系統的功率分配網絡中的電流尖峰脈沖。例如，可以這樣來限制一個存儲控制器，以使得只有最少量的存儲模塊總是處在活躍狀態之中。
如上所述，設備控制器可以是存儲控制器，而受控設備可以是與存儲控制器相連的存儲模塊。設備控制器和設備可以是處理系統中的任何能夠受管理的子系統，或者，這些設備可以一致地是處理地點(locale)和負責相關地點的功率管理的設備控制器單元。
通過下面對附圖中所示的本發明優選實施例的更加具體的描述，本發明的上述和其他目的、特點和優點將會變得更加清楚。
本發明新穎的特征所確保的特點在所附權利要求中陳述。然而，本發明本身、以及優選實施例、還有目標、及其優勢，通過結合附圖閱讀時參照下面圖示的實施例的詳細描述，將會最好地理解，其中，相似的參考號指示相似的部件。
圖1是根據本發明實施例的一計算機系統的框圖。
圖2是根據本發明實施例描述一存儲控制器的框圖。
圖3是根據本發明實施例描述的一功率管理單元的框圖。
圖4是根據本發明的實施例的一方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明涉及處理系統中設備控制器層上的功率管理設置的局部控制和評估，以及為處理系統中若干設備組設置最大功率消耗限度的全局控制。在與本申請同時待審的發明名稱為“METHOD AND SYSTEM FOR POWERMANAGEMENT INCLUDING DEVICE CONTROLLER-BASED DEVICEUSE EVALUATION AND POWER-STATE CONTROL”、申請號為10/727,319的美國專利申請中公開了基于設備控制器的功率管理方案，該方案提供改進了的對局部資源需求的響應度(responsiveness)，同時減少了附加設備的功率消耗，與唯全局的(global-only)功率管理控制方案相比，可能具有細得多的粒度(granularity)。然而，如果功率管理控制完全停留在局部層上，就不能準確地預測或控制整個系統的功率消耗，這是因為局部控制器僅僅確定系統在指定時刻的功率管理狀態。此外，由于改變局部層上的設備的功率管理狀態而引起的局部功率消耗級別的變化，會導致整個系統功率分配網絡和電源電流的劇大改變。因此，不希望功率消耗有大的變動，這是因為功率消耗的大變動會在系統的數字電路中產生干擾，從而使操作中斷或降級，并對電源部件施加更多的壓力。
本發明用局部控制器來加強對功率管理設置的局部控制，該局部控制器為處理系統中的每個設備組設定了局部最大的功率消耗級別(限度)。然后，局部控制器管理局部層上的功率消耗，并同時確保滿足整個全局系統的功率消耗的需求。可以任意選擇每個設備組的局部最小功率消耗的級別(限度)，從而減少功率消耗級別的變化，減少功率分配網絡中的電流尖峰脈沖。
本發明的實施例以及“局部控制器”和“設備組”的理所當然的定義包括本發明的技術在大規模和小規模上的延伸。設備組可以是一個或多個處理系統，它們可以是帶有相關局部控制器的處理系統的場所(地點)，而這個控制器是每個處理系統的全局功率管理單元。通常通過處理系統之間的標準連接(例如，多個地點或一個地點內的多個分散的系統的網絡底板，或者，一個單元內的一組處理器的I/O或服務處理器基礎結構)提供的全局功率管理服務，為確定每個處理系統的局部限度并將這些限度傳送給系統的全局功率管理單元作好了準備。
在可以結合上述的大規模的功率管理方案來操作的中等規模上，每個處理系統的全局功率管理單元確定與每個附加的設備控制器相關的設備組的局部功率最大限度，并將該局部功率最大限度傳送給這些附加的設備控制器，從而執行處理系統的全局功率管理限度。對于中等級別而言，被連接的設備的局部功率管理狀態的控制通常是由可對變化的需求提供高速響應的硬件控制電路來實施的。然而，設備控制器中的局部處理元件也可以通過嵌入式的固件或其它的局部軟件來提供這樣的控制。
在最低的級別上，通常被集成在一個芯片上或封裝在一個外殼之中的如像處理器之類的設備、其它的設備或設備控制器，可以包括一個全局功率管理單元，該單元根據芯片/設備的全局最大限度來確定各個子單元的局部最大限度。然后，在每個子單元上的局部功率管理單元執行在此芯片/設備中的每個單元組的局部最大限度。例如，處理器可以包括一個全局功率管理單元，該單元確定或接收一個全局最大功率限度，并由此來確定I/O管腳的局部限度、浮點單元的局部限度、固定點單元的局部限度等等，從而提供芯片上的離散功率管理，以便將功率消耗保持在全局最高限度之內，與此同時，在確定要激活哪一個資源時，允許局部的靈活性。通常由數字控制電路來提供芯片/設備中的控制，但是也可以在微代碼或局部固件或其它的局部軟件上來實行，例如，通過在芯片上或在模塊中的、執行下載的程序指令的服務處理元件來進行這樣的控制。
也能在上述的任何規模或級別上來傳送局部最小功率限度，以避免功率消耗級別的重大改變。可以由全局功率最小限度來確定局部功率最小限度，以使得保持最小的總功率消耗級別符合全局最小限度的要求。另外的辦法是，可將局部最小限度分配給一些特定的設備組，除了局部最小限度的總和能保證最小功率消耗大于局部最小限度的總和的情況外，不需要保持全局最小級別。
現在參照附圖，具體是參照圖1來說明一個計算機系統的方塊圖，計算機系統中包括存儲控制器14，設備控制器8和8A，具體體現本發明的方法和電路的處理器核心10。存儲控制器14與動態隨機存取存儲器(DRAM)陣列15連接，并以地址線和命令選通的形式提供控制信號。存儲控制器14也與處理器核心10和外設16連接，以便存儲和裝載程序指令和數據。如上所述，外設16也包括設備控制器8和8A，以及具體體現本發明的技術和結構的相關的受控設備6和6A的組，但是，為了便于說明起見，如同具體體現在存儲控制器14上和應用于存儲控制器14上的那樣，將描述本發明的技術和結構的細節。存儲控制器14包括新式的功率管理單元17，它接收局部最大功率限度，并從由處理器核心10運行的操作系統或從處理器核心10中的全局功率管理單元2上任選式地接收局部最小功率限度。然后，功率管理單元17執行局部最大功率限度，并通過控制DRAM陣列15中的每個模塊15A-15D的功率管理狀態來任選式地執行局部最小功率限度。類似地，設備控制器8和8A也分別在與其相關的附加設備6和6A的組上接收和執行局部最大功率消耗限度，并任選式地接收和執行局部最小功率消耗限度。
與上述的小規模的執行過程相一致，處理器核心10包括全局功率管理單元(GPMU)2，它向功率管理單元4、4A和4B傳送局部最大功率限度，并任選式地傳送局部最小功率限度，功率管理單元4、4A和4B分別執行與它們相關的功能單元處理單元11、I/O單元13、高速緩存單元12的最大/最小功率消耗級別。
在上述的大規模上，處理器核心10與通常是服務的多系統功率管理器2A相連，該服務具有通到每個受管理系統的通路，并操作系統功率管理服務，功率管理服務傳送局部最大功率消耗限度，并任選式地傳送局部最小功率消耗限度，它為處理器核心10、存儲控制器14、DRAM陣列15和外設16設置功率消耗級別，該功率消耗級別通常是一個中等的全局功率消耗限度，用于確定附加到處理器核心10上的每個單獨的設備組和處理器核心10自身的局部限度。多系統功率管理器2A也向其它的地點3(或在相同的單元或地點中的系統)提供功率消耗限度，因此，在大級別上，執行功率消耗的最大級別，并任選式地執行功率消耗的最小級別。所以，上述的系統能夠提供一個等級式的功率管理方案，該方案具有通過由下一個較高級別提供的局部限度來執行的功率管理的多級局部控制，并與存在于該下一個較高級別上的全局限度相符合，該較高的級別是由一個更高級別提供的，作為局部限度，符合執行該更高級別的全局功率消耗的需求。
下面，將根據上面的描述來說明關于存儲控制器14的局部功率管理技術的更多的細節，但是，應當了解的是，這些技術可用到上述的各種不同的規模上。通常，由每個局部控制器來使用活性(activity)或隊列存取，以便確定應將相關設備組中的哪一些設備放在不同的功率管理狀態之中，從而在執行由控制器接收的局部功率消耗限度的同時，最大化資源的可利用性。
存儲控制器14確定在DRAM陣列15中的每個存儲模塊15A-15D的功率管理設置。在較大的系統中，可以通過一個或多個同步存儲器接口(SMI)18將多個DRAM陣列15與存儲控制器14相連，這些接口將存儲器子系統劃分到若干大的存儲體(bank)中。由于可將多個SMI 18連接到一個存儲控制器14上，因此，如果歸并在一起的話，SMI 18也能包括符合本發明特點的局部功率控制和限制，存儲控制器14通過對每個SMI 18的局部限制來對存儲器子系統進行全局功率管理。SMI 18也可包括它們所連接設備的上述控制輸入機制，如像存取隊列和/或使用計數器/評估器。由于在本發明的上下文中SMI18是設備控制器，因此，在本發明的結構和技術的各個部分中，關于SMI 18的任何內容都應當認為是本發明設想到的。
DRAM陣列15包括多個雙在線存儲器模塊(DIMM)15A-15D，可以分別對其中的每一個進行功率管理。如果存儲體級(bank-level)的功率管理是可能的話，其它的功率管理粒度，例如在DIMM 15A-15D中的掉電(power down)存儲體，也是可能的。然而，一般來說，目前的功率管理通常是在DIMM級別上進行的。在DIMM 15A-15D之中，每一個都包括存儲設備19A和接口電路19B，接口電路19B包括鎖相回路(PLL)，用于使存儲設備19A與通到SMI18或存儲器控制器14的DIMM總線接口同步。對于在DIMM 15A-15D中進行設置的可以利用的功率管理狀態隨設計而改變，但是通常低功率備用狀態、掉電模式和自刷新狀態是可利用的。在自刷新狀態下，接口電路19B中的外部PLL可能失效。在由DIMM 15A-15D消耗的總功率中，PLL消耗了相當大的一部分，因此，自刷新狀態是一個非常理想的功率管理狀態，但是，由于必須重新使PLL與外部總線同步，因此，與低功率備用狀態或掉電模式相比，從自刷新狀態恢復的時間要長得多。
現在參照圖2并根據本發明的實施例來描述存儲控制器14的細節。圖2通常也以備選結構的形式用于描述本發明的各種實施例，下面將提及圖中的某些內部塊，這些塊被任選式地安置在上述的SMI或存儲模塊之中。
從處理器核心10、外設16向地址譯碼器/映射器24提供地址和控制信號，或者在實施刷新或高速緩存控制的情況下，也可在內部產生地址和控制信號。地址譯碼器/映射器24接收存儲器存取請求，該請求在存取隊列23中排成隊列，并最終提供給行/列存取電路20，該電路通過存取控制/命令邏輯21向DIMM 15A-15D提供命令選通、DIMM選擇器以及行/列地址信號，以便進行存儲器存取。存取控制/命令邏輯也將來自功率管理單元17的命令轉發給DIMM 15A-15D，以便設置各個DIMM 15A-15D的功率管理狀態。在DIMM 15A-15D中配備有存取計數器的實施例之中，也要轉發命令以檢索存取計數供功率管理單元17使用。存儲控制器14也包括數據緩沖器22，用于緩沖轉送到和來自于DIMM 15A-D的數據，還包括控制I/O端口29，用于接收來自處理器核心10的控制信息并提供寄存器讀端口，處理器核心10能從這些端口上檢索存儲控制器14的當前狀態。此外，控制I/O端口29通過處理器核心10提供對功率管理單元中的寄存器的存取，下面將對此詳細描述。
功率管理單元17包括能量管理寄存器26，該寄存器包括存儲控制器14和相關控制器設備組(圖1所示的系統中的SMI 18和存儲器模塊15A-D)的至少一個局部最大功率消耗限度和一個供任選的局部最小功率消耗限度。控制邏輯27通過確定每個設備在指定狀態下的總的功率消耗，來確定與執行存儲在能量管理寄存器26中的局部最大功率消耗限度和任何局部最小功率消耗限度一致的每個附加設備的功率管理狀態。控制邏輯27與存取控制/命令邏輯21相連，因此可以將功率管理設置送到受控的設備中。
控制邏輯27也與提供信息的單元相連，以便根據連接到存取隊列23的隊列存取，或者根據由單個使用評估器25A-25D確定的每個設備的使用，或者根據以上兩者，對每個設備的功率管理狀態進行智能控制。能量管理寄存器26包括用于確定應當何時激活一個設備的使用閾值，控制邏輯27只要執行功率消耗的局部限度，就能激活一個其預測使用超過閾值的設備，或者是讓使用降低到閾值以下的設備失去活性。如果功率管理邏輯支持多種閾值類型的話，通過能量管理寄存器26也能對閾值編程，也可對要使用的閾值類型編程。閾值通常可以是單個的固定閾值，在此，對于一個指定的進程或模塊而言，將其存儲器入口的電流到達間隔(inter-arrival)時間(或使用在存儲器上的其它有意義的指標，如存取頻率)與由操作系統編程的級別相比較。在到達間隔時間超過預定的閾值時，由設備控制器通過存取控制和命令邏輯21將特定的模塊放在低功率的操作模式上。另外的辦法是，可以選擇一個自適應的閾值，并用控制邏輯17來自適應地調節此閾值，以便根據進程對此模塊的歷史存取或者根據對其它模塊的存取來調節閾值的級別(受限的功率分配方案的功率優先次序)。
通過允許每進程(per-process)根據每個所連接設備的所期望的使用來決策，存儲并檢索到達間隔時間評估器25A-25D的狀態的每進程信息管理改進了所連接的設備的局部功率管理，因此，在上述與本申請同時待審的發明名稱為“METHOD AND SYSTEM FOR POWER MANAGEMENT INCLUDINGDEVICE CONTROLLER-BASED DEVICE USE EVALUATION ANDPOWER-STATE CONTROL”、申請號為10/727,319的美國專利申請中所描述的技術也可以連同局部功率限制一起使用。對所有的進程執行局部功率限制，這樣，在上下文切換引起所連接的設備的功率管理狀態發生所希望的變化時，就用局部限度來確定是否能夠支持這個變化，以及是否能夠禁止或更改這個變化。例如，上下文切換可以表明有三個模塊需要活化，然而，局部最高限度只允許兩個模塊活化。控制邏輯27就選擇那兩個模塊，它們在存取隊列23中都有最多的隊列存取，并且在每個到達間隔時間評估器25A-25D上都有最高的活性，或者根據隊列存取和到達間隔時間的指示來選擇這兩個模塊。
現在參照圖3來描述功率管理單元17的更多的細節。通過I/O邏輯30在能量管理寄存器26中設置局部最大功率消耗限度和可任選的局部最小功率消耗限度。每個節點的到達間隔時間計數器/評估器25可以任選式地包含，以便確定在每個節點上的存取頻率是否證明了設置較低的功率管理級別是正確的，如果做出了這樣的確定，并且控制邏輯27確定這個變化是符合設置在能量管理寄存器26中的最大/最小功率限度的，就通過命令單元32向DIMM 15A-15D發送命令，以便為每一個DIMM 15A-15D設置新的功率管理狀態。也把能量管理寄存器26連接到計數器/評估器25上，以便將由操作系統通過I/O接口37設置的任何的閾值信息施加到閾值寄存器35中。為了節省由評估器25消耗的功率，能量管理寄存器26也可以包括能量管理控制位，以便有選擇地使能評估器25，尤其是對于當局部控制失效時要關閉評估器，但是，如果系統處在功率節省狀態下，也要用能量管理寄存器26來周期性地使能評估器。評估器25通過存取控制21來比較每個設備進行的多個存取和通過比率累加器36的固定時基34，該累加器根據存取頻率和時基34計數之比來估計存取的到達間隔時間。閾值比較器38將比率累加器36的值和固定的或自動推導出的閾值35相比較，如果存取的到達間隔時間高于閾值35，就指示控制邏輯27降低設備的功率消耗狀態，如果符合局部功率消耗限度，控制邏輯27通過命令單元32發出命令，指示命令邏輯也這樣做。
另外的辦法是，也將控制邏輯27連接到存取隊列23上，從而能夠根據隊列存取來局部確定DIMM 15A-15D的功率管理狀態，該確定與執行設置在能量管理寄存器26中的最大/最小功率限度相一致。控制邏輯27確定隊列存取的相對數量，以便確定應該激活DIMM 15A-15D中的哪一個，并發送命令以便激活與局部最大功率消耗限度允許的數量一樣多的DIMM 15A-15D，對此，足夠數量的存取要排成隊列，而如果設置了最小限度，就總是能夠激活足夠多的DIMM 15A-15D，以支持最小功率消耗限度。
現在參照圖4，在此，示出了根據本發明的實施例描述的方法的流程圖。首先，根據等級結構中的較高層次來確定或設置全局功率消耗最大限度(步驟40)。在設備組之間劃分全局最大限度值(步驟42)，并將局部最大功率消耗限度傳送到負責管理相關組的功率的局部控制器上(步驟44)。然后，將任何局部最小功率限度傳送到相關的局部控制器上(步驟46)。然后，局部控制器根據局部功率消耗限度使用以及隊列存取和/或設備使用來決定要激活它們的相關組中的哪一個設備(步驟48)。最后，局部控制器通過設置組中的設備的功率管理狀態來管理每個組消耗的功率(步驟50)。如果在局部設備之中使用或隊列存取有變化(決定52)，局部控制器就重復步驟48和50以改變設備的功率管理狀態。如果設備組的相關使用有變化(決定54)，就從步驟42起重復進程，將全局功率限度劃分為若干個新的局部功率限度。如果全局功率限度有變化(決定56)，就將全局功率限度設置為新的值，并從步驟40起重復進程。最后，重復步驟52、54和56，直到系統停機或功率管理方案失效為止(決定58)。
盡管參照本發明的推薦實施例對本發明作了詳細的展示和說明，但是，本領域技術人員應當了解的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以進行各種變更和修改。
權利要求
1.一種在處理系統中管理功率的方法，此方法包括為在所述的處理系統中的多個設備組的每一個確定功率消耗的相關局部最大限度，其中所述的局部限度的總和小于所述的處理系統的全局最大功率消耗限度；將每個局部最大限度傳送到與所述的相關設備組相連的多個局部控制器中相關的一個上；在所述的相關局部控制器中，在所述的每個設備組內，根據所述的相關局部最大限度，第二確定每個設備的功率管理狀態，從而通過符合全部所述的局部限度而達到符合所述的全局最大功率消耗限度的目的；由所述的相關局部控制器來設置每個設備的所述的功率管理狀態。
2.根據權利要求1的方法，其中所述的局部控制器是存儲控制器，所述的設備是存儲模塊，并且其中所述的設置根據相關存儲控制器設定每個所述存儲模塊的功率管理狀態。
3.根據權利要求1的方法，還包括用所述的設備控制器來評估每個所述設備的使用，以便確定每個設備的所述使用是否已降到閾值之下，并且其中，所述的第二確定根據每個特定設備的所述的測量到的使用，來確定每個特定設備的所述的功率管理設置。
4.根據權利要求1的方法，其中所述的局部控制器中的每一個都包括存儲器，其中含有每個所述的相關設備的存取隊列，并且其中所述的第二確定根據每個特定設備排成隊列的多個存取來為每個特定設備確定所述的功率管理設置。
5.根據權利要求1的方法，其中所述的處理系統包括多個處理地點，其中每個所述的局部控制器是相關的處理地點上的功率管理控制器，因此所述的第二確定和所述的設置根據符合所述的全局最大功率消耗限度來控制所述的多個處理地點中的每一個上的功率消耗。
6.根據權利要求1的方法，其中所述的設置設定所述的處理地點的功率管理狀態，其中包括所述的處理地點的停機狀態。
7.根據權利要求1的方法，還包括為在所述的處理系統中的多個設備組的每一個第三確定功率消耗的相關局部最小限度；將每個局部最小限度傳送給與所述的相關設備組相連的多個局部控制器中的相關的一個，其中所述的第二確定還根據所述的相關局部最小限度來確定在所述的相關局部控制器中、每個所述的設備組內的每個設備的功率管理狀態，從而限制每個所述的組的功率消耗的改變，以避免在所述的處理系統的功率分配網絡中出現過大的電流尖峰信號。
8.一處理系統，該系統包括一處理器；一存儲器，與所述的處理器相連，用于存儲程序指令和數據值；多個與所述的處理器相連的設備控制器；多個受控的設備組，每個組都與所述的設備控制器中相關的一個相連，其中所述的受控設備具有多個功率管理狀態，其中每個所述的設備控制器都包括一命令單元，用于向所述的相關設備發送命令，因此，所述的設備是由所述的相關控制器來進行功率管理的，并且其中所述的程序指令包括這樣程序指令，即，這些指令用于為在所述的處理系統中的多個設備組的每一個確定相關的最大局部功率消耗限度，并且其中所述的最大局部限度的總和低于所述的處理系統的全局最大功率消耗限度；將每個相關的最大局部限度傳送給多個與所述的相關設備組相連的局部控制器中相關的一個，其中所述的設備控制器包括控制邏輯，根據所述的相關最大局部限度來確定所述的相關設備組中的每個設備的功率管理狀態，因此，可以通過符合全部所述的最大局部限度來達到符合所述的全局功率消耗限度的目的，其中所述的設備控制器還包括命令單元，用于設置每個相關設備的所述的確定的功率管理狀態。
9.根據權利要求8的處理系統，其中所述的設備控制器是存儲控制器，所述的設備是存儲模塊，并且其中所述的命令單元設置每個相關的存儲模塊的功率管理狀態。
10.根據權利要求8的處理系統，其中所述的設備控制器還包括評估器，用于評估每個相關設備的使用，以便確定每個設備的所述的使用是否降到閾值之下，并且其中所述的控制邏輯根據每個特定設備的所述的測量到的使用，來進一步確定每個特定設備的所述的功率管理設置。
11.根據權利要求8的處理系統，其中所述的設備控制器還包括存儲器，其中包含每個所述相關設備的存取隊列，并且其中所述的控制邏輯根據每個特定設備排成隊列的多個存取來進一步確定每個特定設備的所述的功率管理設置。
12.根據權利要求8的處理系統，其中所述的處理系統包括多個處理地點，其中每個所述的設備控制器是相關的處理地點的功率管理控制器，因而，所述的控制邏輯根據滿足所述的全局最大功率消耗限度來確定所述的多個處理地點中的每一個的功率消耗。
13.根據權利要求12的處理系統，其中所述的控制設定所述的處理地點的功率管理狀態，其中包括所述的處理地點的停機狀態。
14.根據權利要求8的處理系統，其中所述的控制邏輯包括用于執行局部程序指令的處理器和用于存儲所述的局部程序指令的存儲器，其中所述的局部程序指令包括那些根據所述的相關最大局部限度來確定在所述的相關設備組中的每個設備的功率管理狀態的程序指令，從而，通過符合全部所述的最大局部限度來達到符合所述的全局功率消耗限度的目的。
15.根據權利要求8的處理系統，其中所述的程序指令還包括用于將相關的最小局部限度傳送到與所述的相關設備組相連的多個局部控制器中相關的一個上的程序指令，其中所述的控制邏輯根據所述的相關的最小局部限度來進一步確定在所述的相關設備組中的每個設備的所述功率管理狀態，從而限制每個所述的組的功率消耗的變化，以免在所述的處理系統的功率分配網絡中出現過大的電流尖峰信號。
16.一種用于將設備組連接到處理系統中的一個或多個處理器上的設備控制器，該設備控制器包括命令單元，用于將命令發送到所述的一個或多個設備上；至少一個控制寄存器，用于接收局部最大功率消耗限度；以及控制邏輯，它至少與一個所述的控制寄存器相連，并進而與所述的命今單元的輸入相連，用以發送功率管理命令以便將所述設備組的總功率消耗保持在所述的局部最大限度以下，從而，所述的設備控制器對所述的設備組進行功率管理，而不會受到所述的一個或多個處理器的干擾。
17.根據權利要求16的設備控制器，此設備控制器還包括至少一個另外的控制寄存器，用以接收局部最小功率限度，其中所述的控制邏輯還至少與所述的一個其它控制寄存器相連，用以發送功率管理命令，以使得所述設備組的總的功率消耗保持在所述的局部最小限度之上，從而限制每個所述組的功率消耗的變化，以免在所述的處理系統的功率分配網絡中出現過大的電流尖峰信號。
18.根據權利要求16的設備控制器，其中所述的設備控制器是存儲控制器，所述的設備是存儲模塊，并且其中所述的命令單元為每個相關的存儲模塊設定功率管理狀態。
19.根據權利要求16的設備控制器，該設備控制器還包括用于評估每個相關設備的使用的評估器，以確定每個設備的所述的使用是否已降到閾值之下，其中所述的控制邏輯進而根據每個特定設備的所述的測量到的使用，來確定每個特定設備的所述的功率管理設置。
20.根據權利要求19的設備控制器，該設備控制器還包括存儲器，其中含有每個所述的相關設備的存取隊列，其中所述的控制邏輯進而根據每個特定設備排成隊列的多個存取來確定每個特定設備的所述的功率管理設置。
全文摘要
一種包括局部限制設備組的功率消耗的功率管理方法和系統，在符合全局系統功率消耗和功率耗散限制時，提供局部功率控制的響應度。在系統級上確定全局功率限度，并在系統的設備組之間進行分配，以確定與全局系統限度相符合的局部限度。將局部限度傳送到與每個設備組相關的設備控制器上，此設備控制器控制設備組中的相關設備的功率管理狀態，以使其與局部限度相符。這樣就能通過全部的設備控制器的操作來符合全局限度。控制器可以是存儲控制器，而設備可以是存儲模塊，這些設備也可以是帶有相關局部控制器的處理系統中的其它設備。或者，這些設備可以是整個的處理系統，而相關的控制器是相關的處理系統中的功率管理控制器。
文檔編號G06F1/32GK1624627SQ20041009222
公開日2005年6月8日 申請日期2004年11月3日 優先權日2003年12月3日
發明者查爾斯·R·萊弗吉, 埃里克·范亨斯伯根 申請人:國際商業機器公司