(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化を続けるコンピューティングシステムにおける消費電力及び熱発生を平準化する。【解決手段】供給電圧変調を動的に時間インタリーブして電力プロフィールを形成する装置、システム、および方法の実施形態が記載される。装置は、例えば、複数のデバイスから受信する電力情報をモニタして、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する電力管理モジュールを備えてよい。遅延情報は、電力閾値を超える電力情報を有するデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む。【選択図】図１Ａ
2011129100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスから受信する電力情報をモニタして、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する電力管理モジュールを備える装置。
【請求項２】
前記遅延情報は、前記複数のデバイスのうちの２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電力情報はデバイス消費電力を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定するデューティサイクルおよび変調深さレジスタモジュールを含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、変調された供給電圧信号を遅延させる遅延モジュールを含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、高低電圧設定の間の遷移を制御および遅延させる変調モジュールを含む請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電力管理モジュールと前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスとを含むダイと、
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスのための統合式電圧調節器とを備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
電力管理モジュールにて、複数のデバイスから電力情報を受信する段階と、
前記電力管理モジュールから、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する段階とを備えるコンピュータ実装された方法。
【請求項１０】
前記遅延情報は、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のデバイスが前記電力閾値を超える電力情報を有する場合に、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスに対して前記電力制御信号を送信する段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
１以上のデバイスに対して、公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定する段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
１以上のデバイスに対して、変調された供給電圧信号を遅延させる段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
１以上のデバイスに対して、高低電圧設定の間の遷移および遅延を制御する段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
命令を有するコンピュータ可読格納媒体を備える物品であって、前記命令はプロセッサにより実行されるとシステムに、
電力管理モジュールにて、複数のデバイスから電力情報を受信させ、
前記電力管理モジュールから、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信させる物品。
【請求項１７】
前記遅延情報は、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項１６に記載の物品。
【請求項１８】
実行されると前記システムに、複数のデバイスが前記電力閾値を超える電力情報を有する場合に、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスに対して前記電力制御信号を送信させる命令を備える請求項１６に記載の物品。
【請求項１９】
１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項１６に記載の物品。
【請求項２０】
実行されると前記システムに、
公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定させ、
変調された供給電圧信号を遅延させ、
高低電圧設定の間の遷移および遅延を制御させる命令を備える請求項１６に記載の物品。
【請求項２１】
ディスプレイと、
複数のデバイスから受信する電力情報をモニタして、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する電力管理モジュールと
を備えるシステム。
【請求項２２】
前記遅延情報は、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記電力情報はデバイス消費電力を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、前記１以上のデバイスの公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定するデューティサイクルおよび変調深さレジスタモジュールを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、前記１以上のデバイスの、変調された供給電圧信号を遅延させる遅延モジュールを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、前記１以上のデバイスの高低電圧設定の間の遷移を制御および遅延させる変調モジュールを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記電力管理モジュールと前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスとを含むダイと、
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスのための統合式電圧調節器とを備える請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
現代のコンピューティングシステムの性能は、ここ近年で格段に上がった。特に性能が向上した領域が、システム機能である。多くの現代のコンピューティングシステムは、様々な機能を実行する複数のデバイスを含む。機能の向上は、小型化を続けるコンピューティングシステムにおける消費電力および熱生成を増加させている。コンピューティングシステムの機能およびマルチタスク機能が増加を続けると、消費電力および熱生成の低減が重要な懸案となるであろう。そして、複数のデバイスのピーク利用電力を適合させることで、電力の保全および熱生成低減を行うことが望ましい。従って、コンピューティングシステムの電圧変調を動的に時間インタリーブする技術が非常に必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１Ａ】第１の装置の一実施形態を示す。
【図１Ｂ】第２の装置の一実施形態を示す。
【図２Ａ】第１のチャートの一実施形態を示す。
【図２Ｂ】第２のチャートの一実施形態を示す。
【図３Ａ】第１の論理図の一実施形態を示す。
【図３Ｂ】第２の論理図の一実施形態を示す。
【図４】システムの一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
実施形態は概してコンピューティングシステムの消費電力および熱生成を低減させるよう設計される技術に係る。様々な実施形態が、複数のデバイスから受け取った電力情報をモニタして、電力閾値を超える電力情報を持つ各デバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する電力管理モジュールを含む技術を提供する。一部の実施形態では、遅延情報は、電力閾値を超える電力情報を有するデバイス間の利用電力を時間インタリーブする情報を含んでよい。他の実施形態も記載され請求される。
【０００４】
モバイルコンピューティングデバイスのうちの複数のデバイスの利用が経時的に進むにつれて、複数のデバイスによって同時にピーク消費電力される間の消費電力および熱生成が着実に増えてきている。コンピューティングシステムに複数のデバイスを組み込むことで性能は格段に上がったが、複数のデバイスが同時に、または略同時にピーク電力を消費することに伴う消費電力および熱生成によって、コンピューティングシステムが熱を生成し、高温で高いリーク電流を生じるので電力損耗は高くなってしまった。
【０００５】
スマートフォンまたはモバイルインターネットデバイス等のスモールファクタのコンピューティングシステムまたはモバイルコンピューティングデバイスは、同時にフルロードで機能してどんな利用タスクであっても短期間で完了することができる。例えば、ＧＰＳ（global positioning system）トランシーバであれば、無線ラジオが音声信号を送信してプロセッサがソフトウェアスレッドを実行している間であっても位置情報を取得する動作を続けることができる。モバイルコンピューティングデバイスのプラットフォーム利用電力プロフィールは、銘々のフルロードで同時に機能している複数のデバイスまたはモジュールによって、高いピーク電力バーストを含みうる。一部の実施形態では、拡張された期間にわたるモバイルコンピューティングデバイスの平均的な利用電力は比較的低いものの、利用電力のピークバーストが高いことから不要な電力損失が生じ、モバイルコンピューティングデバイスの冷却ソリューション設計が難しい。一部の実施形態では、集積型冷却ソリューションに対する負担を軽減し、リークに纏わる電力損失を低減させる目的からは、比較的フラットな利用電力プロフィールが好ましい。
【０００６】
モバイルコンピューティングデバイスのフォームファクタが小さいことから、集積型冷却ソリューションの効率は、モバイルコンピューティングデバイスの物理面での制約に制限を受けうる。様々な実施形態では、集積型冷却ソリューションは、高い／ピークの利用バーストを適切に処理するよう設計されることが望まれる。しかしながらこのような冷却ソリューションはバーストアクティビティを行わないときには往々にして過剰である。
【０００７】
一部の実施形態では、１５％から２０％の範囲のコンピューティングデバイスの動的な消費電力の低減は、コンピューティングシステムの複数のデバイス各々の矩形波のデューティサイクルおよび電圧ステップを調節することにより行われうる。様々な実施形態では、例えば１ＭＨｚという比較的高い変調周波数を利用した場合であっても、フル動作モード中ずっと均一に低供給電圧間隔とすることができるので、性能の低下を最小限に抑えることができる。統計的には、供給電圧変調により、性能面でのペナルティを最小限に抑えながら動的に利用電力を節電することができるようになる。例えば、コンピューティングデバイスの動的電力は、Ｐｄｙｎａｍｉｃ＝Ｃ＊Ｖ２＊ｆという式により算出でき、本式中ｆはクロックレートである。
【０００８】
様々な実施形態では、供給電圧がデューティサイクルＤおよび電圧ステップΔＶの矩形波により変調された場合に生じる動的電力は、Ｐ'ｄｙｎａｍｉｃ＝Ｄ＊Ｃ＊Ｖ２＊ｆ＋（１−Ｄ）＊Ｃ＊（Ｖ−ΔＶ）２＊ｆという式で表すことができ、本式中Ｐ'ｄｙｎａｍｉｃ＜Ｐｄｙｎａｍｉｃである。
【０００９】
一部の実施形態では、複数のデバイスがそれらのフルの、または略ピークの消費電力で同時に稼動する場合、且つ、独立したレールによる供給を受けている場合、各デバイスの変調供給電圧は、各デバイスの動的利用電力を低減させる可能性があり、これによりコンピューティングシステムの動的利用電力全体が低減させてしまうことがある。しかし様々な実施形態では、変調された供給の高い供給電圧間隔が重なることがあるので、供給電圧変調のみでは、プラットフォーム電力プロフィールにおける高いピーク電力バーストを回避するには不十分である。これに鑑みてここに記載する様々な実施形態では、モバイルコンピューティングデバイスの複数のデバイスの電圧変調を動的に時間インタリーブする効率的な手段を提供する。
【００１０】
実施形態には１以上のエレメントが含まれてよい。あるエレメントは、一定の処理を実行するべく配置される任意の構造を含むことができる。各エレメントは、設計パラメータまたは性能制約の任意のセットに応じて適宜ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装可能である。実施形態はある配置の特定のエレメントを例示として示すが、実施形態には他の配置の他のエレメントの組み合わせが含まれてもよい。
【００１１】
「一実施形態（one embodiment）(an embodiment)」という言い回しは、実施形態の関連で記載される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを示していることに留意されたい。「一実施形態においては（in one embodiment）（in an embodiment）」といった言い回しは本明細書の随所で利用されるが、これらは必ずしも全てが同一の実施形態のことではない。
【００１２】
図１Ａは、第１の装置の一実施形態を示す。図１Ａは、装置１００のブロック図を示す。装置１００は、一部の実施形態ではモバイルコンピューティングデバイス等のコンピューティングシステム１００を含みうる。図１Ａに示すように、コンピューティングシステム１００は、ダイ１０１、電力管理モジュール１０２、デバイス１０８−１−ｎ、および統合式電圧調節器（ＩＶＲ）１１０−１−ｍ等の複数のエレメントを含む。しかし実施形態はこの図面に示されているエレメントまたは構成に限定されない。
【００１３】
様々な実施形態では、コンピューティングシステム１００は、ダイ１０１を含んでよい。ダイ１０１は、機能回路が製造された半導体材料のブロックを含んでよい。例えばダイ１０１は、集積回路、マイクロ回路、マイクロチップ、シリコンチップ、チップまたはその他の半導体ダイを含んでも、依然として記載される実施形態の範囲に含まれる。一部の実施形態では、ダイ１００は、電力管理モジュール１０２、複数のデバイス１０８−１−ｎのうちの１以上のデバイス、および複数のデバイス各々について１つの集積電圧調節器１１０−１−ｍを含みうる。他の実施形態も記載され請求される。
【００１４】
図１Ａに示すように、コンピューティングシステム１００は複数のデバイス１０８−１−ｎを含んでよい。デバイス１０８−１−ｎは、タスクを実行するのに電力を必要とするコンピューティングシステム１００の任意のデバイスまたは機能エレメントを含んでよい。例えば、デバイス１０８−１−ｎは、無線トランシーバ、無線ラジオ、ＧＰＳトランシーバ、プロセッサ、マイクロコントローラまたはその他の種類のデバイスを含んでよい。例示目的からここには限られた数および種類のデバイス１０８−１−ｎしか記載したり図示したりしないが、任意の数または種類のデバイスを利用したとしても依然として記載される実施形態の範囲にあることを理解されたい。
【００１５】
一部の実施形態では、コンピューティングシステム１００は、統合式電圧調節器（ＩＶＲ）および／またはインシリコン電圧調節器（ＩＳＶＲ）１１０−１−ｍを含んでよい。ＩＶＲ１１０−１−ｍは、自動的に電圧および／または電流レベルを制御または維持するよう設計される電気回路を含んでよい。様々な実施形態では、ＩＶＲ１１０−１−ｍはダイ１０１の一部として実装されてよい。一部の実施形態では、ＩＶＲ１１０−１−ｍは、コンピューティングシステム１００の他のデバイス１０８−１−ｎおよび／またはモジュールと集積されてもよい。様々な実施形態では、ＩＶＲ１１０−１−ｍは、各デバイス１０８−１−ｎの一部として構成されても、または、デバイス１０８−１−ｎとは別個に構成されてもよい。一部の実施形態では、ダイ１０１外のデバイス（例えば図１Ａのデバイス１０８−１および１０８−２）については、ＩＶＲ１１０−１および１１０−２は、ダイ１０１の一部として実装されてもよく、それでも依然として制御デバイス１０８−１および１０８−２に電力を供給する。他の実施形態も記載され請求される。
【００１６】
様々な実施形態では、コンピューティングシステム１００のＩＶＲ１１０−１−ｍは、デバイス１０８−１−ｎのピーク利用電力を時間インタリーブすることによりコンピューティングシステム１００の利用電力プロフィールをアクティブに形成することができる。例えば、ＩＶＲ１１０−１−ｍは、略リアルタイムに、高低の設定間で供給電圧を変調させることができる。一部の実施形態では、ＩＶＲ１１０−１−ｍはさらに、細かい粒度を提供することで、各個々のデバイス１０８−１−ｎに対して独立して供給を行うことができる。デバイス１０８−１−ｎの利用電力ピークの時間インタリーブは、供給電圧変調を時間インタリーブすることで行うことができ、これにより、一部の実施形態ではコンピューティングシステム１００の消費電力および熱生成が低減しうる。
【００１７】
様々な実施形態では、電力管理モジュール１０２は、ＩＶＲ１１０−１−ｍを管理して、コンピューティングシステム１００の電力および熱生成を管理するソフトウェアドライバまたはアプリケーションを含むことができる。一部の実施形態では、電力管理モジュール１０２は、特定の電力プラン（例えば、複数のシステムデバイス１０８−１−ｎおよびＩＶＲ１１０−１−ｍの時間インタリーブおよび電力変調を制御するプラン）に入ること、またはその管理を制御するソフトウェアドライバ、アプリケーション、アルゴリズムまたはその他のモジュールを含むことができる。様々な実施形態では、ここで記載する任意のモジュールがソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせを含んでよい。一部の実施形態では、モジュールは回路または他の論理を含むことができる。電力プランには、高バーストアクティビティ期間中（例えば、複数のデバイスが同時にピーク消費電力で、または略ピーク消費電力で動作するような期間中）のデバイス消費電力を低減させるよう構成可能なプランも含まれる。ここでは電力管理モジュール１０２をコンピューティングシステム１００の独立したコンポーネントとして示しているが、プロセッサが実行するメモリに、オペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として、あるいは、コンピューティングシステム１００内の任意の他の位置または構成に含めることもでき、この場合も依然として記載される実施形態の範囲に含まれる。他の実施形態も記載され請求される。
【００１８】
一部の実施形態においては、電力管理モジュール１０２は、複数のデバイス（デバイス１０８−１−ｎ等）から受信する電力情報をモニタすることができる。図１Ａのライン１１４が示すように、電力管理モジュール１０２は、各デバイス１０８−１−ｎから電力情報を受信することができる。様々な実施形態においては、電力情報には、各デバイス１０８−１−ｎから電力管理モジュール１０２に継続してリアルタイムに、または略リアルタイムに送られてくる各デバイス１０８−１−ｎの消費電力が含まれてよい。
【００１９】
電力情報を受信すると、電力管理モジュール１０２は、各デバイス１０８−１−ｎからの電力情報を電力閾値と比較するよう構成されてよい。電力閾値は、各デバイス１０８−１−ｎについての、あるいは、各個々のデバイス１０８−１−ｎについてのコンピューティングシステム１００の閾値電力を含んでよい。様々な実施形態では、電力管理モジュール１０２は、電力閾値を超える電力情報を有する各デバイス１０８−１−ｎおよび／または各ＩＶＲ１１０−１−ｍに遅延情報を含む電力制御信号を送信してよい。電力制御信号は図１Ａではライン１１２として示されている。一部の実施形態では、遅延情報は、電力閾値を超える電力情報を有するデバイス１０８−１−ｎ間の利用電力を時間インタリーブするために利用される情報を含んでよい。他の実施形態も記載され請求される。
【００２０】
様々な実施形態では、各デバイス１０８−１−ｎは、統合式電圧調節器（ＩＶＲ）１１０−１−ｍを含む、あるいはこれに関連付けられることで、利用電力をモニタして、デバイスの時間インタリーブを制御することができる。一部の実施形態では、各デバイス１０８−１−ｎは、各々ＩＶＲ１１０−１−ｍから専用電力レールにより給電を受ける構成であってもよい。ＩＶＲ１１０−１−ｍは、一部の実施形態では、デバイス１０８−１−ｎの電力レール電圧を迅速に調節する構成であってもよい。例えば、１０ｎｓにおいて１００ｍＶの電圧ステップを得ることができる。様々な実施形態では、デバイス１０８−１−ｎの供給電圧は、様々な周波数において数メガヘルツ（ＭＨｚ）までの範囲で矩形波により変調されてよく、変調周波数は、供給の変動が及ぼす性能面への影響を最小限に抑えるべくデバイス１０８−１−ｎの仕様の常識に基づいて選択することができる。
【００２１】
図１Ｂは、第２の装置の一実施形態を示す。図１Ｂは、装置１５０のブロック図を示す。装置１５０は、例えば図１Ａのコンピューティングシステム１００の一部を含んでよい。図１Ｂに示すように、コンピューティングシステム１５０は、電力管理モジュール１０２、デバイス１０８、電力メータ１５８、レール１６０、および、デューティサイクル／変調深さレジスタモジュール１５２と、遅延モジュール１５４と、変調モジュール１５６とを含むＩＶＲ１１０等の複数のエレメントを含む。様々な実施形態では、電力管理モジュール１０２、デバイス１０８およびＩＶＲ１１０は、図１Ａに図示し記載したものと対応するコンポーネントと同じであっても、類似していてもよい。しかし実施形態はこの図面に示されているエレメントまたは構成に限定されない。
【００２２】
様々な実施形態では、電力メータ１５８は、デバイス１０８の短いプログラム可能時間間隔中にエネルギー消費を計測するよう構成されたエンベデッドリアルタイムの電力メータを含んでよい。図１Ｂに示すように、電力メータ１５８は、電力管理モジュール１０２に対して電力情報または消費電力を送信することができる。別個のエレメントとして示されているが、電力メータ１５８は、デバイス１０８またはＩＶＲ１１０の一部であってもよく、その場合も依然として記載される実施形態の範囲に含まれる。一部の実施形態では、電力メータ１５８は例えばダイ１０１の一部であってよい。
【００２３】
ＩＶＲ１１０は、一部の実施形態では、デューティサイクル／変調深さレジスタモジュール１５２、遅延モジュール１５４、および変調モジュール１５６を含んでよい。様々な実施形態では、デューティサイクルおよび変調深さレジスタモジュール１５２は、公称供給電圧、変調された電圧波の高い供給電圧のデューティサイクル、および、高低供給電圧間の電圧ステップを設定するようプログラミングされてよい。遅延モジュール１５４は、一部の実施形態では任意の変調された供給電圧波を遅延させるデジタル遅延ユニットを含むことができる。様々な実施形態では、変調モジュール１５６は、デジタル制御論理を含むことで、ＩＶＲ１１０を高低電圧設定間で遷移させることができ、さらに、遷移の遅延及び高低電圧期間を制御することができる。他の実施形態も記載され請求される。
【００２４】
図２Ａおよび図２Ｂは、利用電力プロフィール対時間を示すチャート２００および２５０の実施形態を示す。図２Ａのチャート２００は、デバイス１０８−１、１０８−２、および１０８−３の利用電力プロフィールを示し、さらに、デバイス１０８−１、１０８−２、および１０８−３を含むコンピューティングシステムの全プラットフォーム消費電力を示すプラットフォーム電力２０２を示す。図２Ａは、高いバーストアクティビティが複数のデバイスに対して起こり、上述したように電圧変調の時間インタリーブを利用しないシナリオを示す。様々な実施形態では、デバイス１０８−１、１０８−２、１０８−３が同時に、または略同時に、高いピーク電力を有することがあり、この場合プラットフォーム電力２０２も高いピーク利用電力を短期間に有しうるが、これは望ましいことではなく、熱生成および消費電力を増加させる結果となる。
【００２５】
これと比較すると、図２Ｂのチャート２５０は、デバイス１０８−１、１０８−２、および１０８−３の利用電力プロフィールを示し、且つ、プラットフォーム電力２０２は、デバイス１０８−１、１０８−２、１０８−３を含むコンピューティングシステムの全プラットフォーム消費電力を示しており、この一部の実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したようにデバイス１０８−１、１０８−２、および１０８−３の電力変調された供給の時間インタリーブを実装する。図２Ｂに示すように、ピークプラットフォーム電力２０２は、図２Ａのピークプラットフォーム電力よりも実質的に低い。一部の実施形態では、このピークプラットフォーム電力の低下は、異なる時点にデバイス１０８−１、１０８−２、および１０８−３のピーク利用電力を拡散させることにより実現されてよく、これにより、比較的フラットな包絡線を有する全利用電力プロフィールが得られる。他の実施形態も記載され請求される。
【００２６】
図３Ａおよび図３Ｂは、論理フロー３００の一実施形態を示す。論理フロー３００は、様々なシステムおよび/またはデバイスによる実行が可能であり、任意の設計パラメータまたは性能制約の任意のセットに応じて適宜ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および／または、これらの組み合わせとして実装することができる。例えば、論理フロー３００の１以上の処理を、論理デバイス（例えばコンピュータ、プロセッサ）により実行可能なプログラミングまたはコンピュータ可読命令により実装することができる。論理フロー３００は、装置１００、装置１５０、および電力管理モジュール１０２を参照しながら上述した供給電圧変調信号の時間インタリーブを記述することができる。
【００２７】
様々な実施形態では、３０２で電力管理モジュールが複数のデバイスから電力情報を受信してよい。例えば、図１Ａの電力管理モジュール１０２は、各アクティブなデバイス１０８−１−ｎから電力情報を受信することができる。３０４で、一部の実施形態では、受信された電力情報を電力管理モジュールで電力閾値と比較することができる。例えば、電力管理モジュール１０２は、各デバイス１０８−１−ｎの電力情報を、電力管理モジュール１０２に既知である電力閾値と比較することができる。一部の実施形態では、電力閾値は予め定められた閾値であってもよいし、アクティブなデバイス１０８−１−ｎの数に基づいて、または、任意の他の適切なファクタに基づいて変動する動的な閾値であってもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、電力制御信号は電力管理モジュールから３０４で電力閾値を越える電力情報を有する各デバイスに送信されてよい。例えば、電力管理モジュール１０２は、電力閾値を超える電力情報を有する各デバイス１０８−１−ｎに遅延情報を含む電力制御信号を送信してよい。様々な実施形態では、遅延情報は、電力閾値を超える電力情報を有するデバイス間の利用電力および／または電圧変調された電力信号を時間インタリーブする情報を含んでよい。他の実施形態も記載され請求される。
【００２９】
一部の実施形態では、電力制御信号は、複数のデバイスが電力閾値を超える電力情報を有する場合のみに、電力閾値を超える電力情報を有する各デバイスに対して送信される。例えば、１つのデバイスのみが電力閾値を超える電力情報を有する場合には、デバイス１０８−１−ｎの電圧変調された電力信号を時間インタリーブする必要がないであろう。しかし複数のデバイスが閾値を超える電力情報を有する実施形態では、複数のデバイスが同時に、または略同時にピーク消費電力を生じることがないように、電圧変調された電力信号を時間インタリーブする必要が出てくるだろう。
【００３０】
様々な実施形態では、各デバイスは、電力情報を検出して遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする目的から統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含んでよい。例えば、各デバイス１０８−１−ｎは、電力管理モジュール１０２から受信する情報に基づいてデバイス１０８−１−ｎに供給される電力を制御するＩＶＲ１１０−１−ｍを含んでよい、あるいはそれと関連付けられてよい。一部の実施形態では、各ＩＶＲ１１０−１−ｍは、専用電力レール（例えば図１Ｂのレール１６０）によって対応するデバイス１０８−１−ｎと通信する。
【００３１】
一部の実施形態では、公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧ステップは各デバイスに対して設定することができる。例えば、ＩＶＲ１１０−１−ｍは、各デバイス１０８−１−ｎに対して、公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧ステップの制御および／または設定を電力管理モジュール１０２から受信する電力制御信号に基づき行うデューティサイクル／変調深さ調節モジュール１５２を含んでよい。様々な実施形態では、変調された供給電圧信号は各デバイスに遅延されて到達する場合がある。例えば、ＩＶＲ１１０の遅延モジュール１５４は、デバイス１０８向けの変調された供給電圧信号を遅延させて、複数のデバイスの変調された供給電圧信号の時間インタリーブ同士を連係させることができる。一部の実施形態では、各デバイスに対して高低電圧設定の間の遷移および遅延の制御を行うことができる。例えば、ＩＶＲ１１０の変調モジュール１５６は、デバイス１０８に対する変調された電圧信号をさらに処理することができる。他の実施形態も記載され請求される。
【００３２】
図３Ｂは、第２の論理フロー３５０の一実施形態を示す。論理フロー３００を参照して上述したこと同様に、論理フロー３５０も様々なシステムおよび/またはデバイスによる実行が可能であり、設計パラメータまたは性能制約の任意のセットに応じて適宜ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および／または、これらの組み合わせとして実装することができる。例えば、論理フロー３５０の１以上の処理を、論理デバイス（例えばコンピュータ、プロセッサ）により実行可能なプログラミングまたはコンピュータ可読命令により実装することができる。他の実施形態も記載され請求される。
【００３３】
様々な実施形態では、電力管理モジュール１０２等のエージェントが、複数のデバイスに対する全ての変調された供給の遅延をインテリジェントプログラミングして、変調された供給の時間インタリーブを行って同時にピーク消費電力に達してしまわないようにすることができる。これは例えば、３５２で選択される電力管理ポリシーに基づいて行うことができる。３５４では、供給変調がアクティブなデバイスに対して可能になってよい。例えば、コンピューティングシステム１００で電力を消費している各デバイス１０８−１−ｎに対しては、供給変調を行って同時にピーク消費電力に達してしまわないようにすることができる。
【００３４】
一部の実施形態では、エージェントまたは電力管理モジュール１０２は、プラットフォーム３５６の全てのデバイスからエンベデッドリアルタイム電力メータの読み出しを継続的にモニタするよう構成されてよい。例えば図１Ｂの電力メータ１５８は、電力情報（１以上のデバイスの消費電力を含む）を電力管理モジュール１０２に継続的に提供することができる。もしも３５８において、２以上のデバイスの利用電力が閾値を超えない場合には、システムは継続的なモニタに戻る。様々な実施形態では、３５８において、２以上のデバイスの利用電力が、予め設定された電力閾値または既知の電力閾値を超える場合には、エージェントまたは電力管理モジュールは、対応するＩＶＲの遅延制御をプログラミングして、供給変調波形間の時間インタリーブを行う。一部の実施形態では、これは例えば、第１のデバイスの供給信号を不変に保ちつつ残りの変調された供給を異なる遅延を有するようプログラミングすることで、変調された電圧供給の時間インタリーブを行うことにより行われてよい。
【００３５】
様々な実施形態では、異なる遅延を実現した後で、論理フロー３５０はリアルタイム電力読み出しのモニタに戻る。このアルゴリズムを継続的に実行することにより、電力プロフィール形成エージェントを備える、または含む電力管理モジュール１０２は、それぞれ異なるタイムフレームに対して高い利用電力ピークを拡散させることができるようになる（図２Ｂのチャート２５０を参照のこと）。他の実施形態も記載され請求される。
【００３６】
図４は例示的なシステムの実施形態を示す。特に図４は様々なエレメントを含みうるシステム４００を示している。例えば、図４は、システム４００がプロセッサ４０２、チップセット４０４、入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス４０６、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（ＤＲＡＭ等）４０８、ＲＯＭ４１０、および、様々なプラットフォームコンポーネント４１４（例えばファン、クロスフローブロワ、ヒートシンク、ＤＴＭシステム、冷却システム、筐体、ベント等）を含むことができることを示している。これらのエレメントは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装可能である。しかし実施形態はこれらのエレメントの限定はされない。
【００３７】
図４に示すように、Ｉ／Ｏデバイス４０６、ＲＡＭ４０８、およびＲＯＭ４１０は、チップセット４０４によってプロセッサ４０２に連結されている。チップセット４０４はバス４１２によってプロセッサ４０２に連結されてよい。従ってバス４１２は複数のラインを含むことができる。様々な実施形態では、チップセット４０４はプロセッサ４０２と関連付けられる、またはともにパッケージングされてもよい。他の実施形態も記載され請求される。
【００３８】
プロセッサ４０２は、１以上のプロセッサコアを含む中央処理装置であってよく、任意の数のプロセッサコアを有する任意の数のプロセッサを含んでよい。プロセッサ４０２は、任意の種類の処理ユニット（例えばＣＰＵ、マルチプロセッサユニット、ＲＩＳＣ（reduced instruction set computer）、パイプラインを有するプロセッサ、ＣＩＳＣ（complex instruction set computer）、ＤＳＰ（digital signal processor）等）を含んでよい。
【００３９】
図示してはいないが、システム４００は様々なインタフェース回路（例えばイーサネット（登録商標）インタフェースおよび／またはＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェースおよび／またはその他）を含んでよい。一部の例示的な実施形態では、Ｉ／Ｏデバイス４０６は、インタフェース回路に接続されてシステム４００にデータおよびコマンドを入力する１以上の入力デバイスを含むことができる。例えば、入力デバイスはキーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント、音声認識システム等を含むことができる。同様に、Ｉ／Ｏデバイス４０６は、インタフェース回路に接続されて、オペレータに向けて情報を出力する１以上の出力デバイスを含むことができる。例えば、出力デバイスは１以上のディスプレイ、プリンタ、スピーカ、および／または、他の出力デバイスを適宜含んでよい。例えば、出力デバイスの１つがディスプレイであってもよい。ディスプレイは陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、その他の任意の種類のディスプレイであってよい。
【００４０】
システム４００はさらに有線または無線のネットワークインタフェースを有して、他のデバイスとネットワーク接続によりデータを交換することができる。ネットワーク接続は、イーサネット（登録商標）接続、デジタルサブスクライバライン（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブル等の任意の種類のネットワーク接続であってよい。ネットワークは、インターネット、電話ネットワーク、ケーブルネットワーク、無線ネットワーク、パケット交換ネットワーク、回路交換ネットワークおよび／またはその他の任意の種類のネットワークであってよい。
【００４１】
これまで多くの特定の詳細を述べて実施形態の完全な理解の助けとしてきた。しかし当業者であれば実施形態をこれら特定の詳細なしに実行することができることを理解する。また他方では、公知の処理、コンポーネント、および回路を詳細には示さないことで実施形態を曖昧にしないようにしている箇所もある。ここで記載する特定の構造上および機能上の詳細はあくまで例示であって、必ずしも実施形態の範囲を限定するものではない。
【００４２】
様々な実施形態は、ハードウェアエレメント、ソフトウェアエレメント、またはこれらの組み合わせを利用して実装することができる。ハードウェアエレメントの例としては、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路エレメント（例えばトランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタ等）、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット等が挙げられる。ソフトウェアの例としては、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、機会プログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、機能、方法、プロシージャ、ソフトウェアインタフェース、アプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコード、コードセグメント、コンピュータコードセグメント、ワード、値、シンボル、またはこれらの組み合わせが挙げられる。実施形態をハードウェアエレメントを利用して実装するか、あるいはソフトウェアエレメントを利用して実行するかの判断は、所望の計算レート、電力レベル、許容熱量、処理サイクル予算、入力データレート、出力データレート、メモリリソース、データバス速度、およびその他の設計および性能上の制約等の任意の数のファクタに応じて変化しうる。
【００４３】
一部の実施形態では、「連結された（coupled）」「接続された（connected）」およりこれらの派生語を利用した記載がなされている場合がある。これらの用語は互いに同義語を意図しない。例えば、「接続された」および／または「連結された」という用語を利用して記載される一部の実施形態は、２以上のエレメントが互いに対して直接物理的または電気的接触状態にあることを意味する。一方で、「連結された」という用語はこれ以外に、２以上のエレメントが互いに対して直接接触状態にないが、互いに協同または相互作用するような場合を表すときにも利用されることがある。
【００４４】
一部の実施形態は、例えば、機械またはプロセッサにより実効されると機械またはプロセッサに実施形態における方法および／または処理を行わせる命令、一式の命令またはコンピュータ実行可能コードを格納しうるコンピュータ可読媒体または物品を利用して実装できる。このような機械には、例えば任意の適切な処理プラットフォーム、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングデバイス、処理デバイス、コンピューティングシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ等が含まれ、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の適切な組み合わせを利用して実装することができる。機械可読媒体または物品には、例えば、任意の適切な種類のメモリユニット、メモリデバイス、メモリ物品、メモリ媒体、格納デバイス、格納物品、格納媒体および／または格納ユニット（例えば、メモリ、取り外し可能または取り外し不可能媒体、揮発性または不揮発性メモリまたは媒体、消去可能または消去不可能媒体、書き込み可能または書き込み不可能媒体、デジタルまたはアナログ媒体、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ、光ディスク、磁気媒体、光磁気媒体、取り外し可能メモリカードまたはディスク、様々な種類のＤＶＤ，テープ、カセット等）が含まれてよい。命令には、任意の適切なハイレベル、ローレベル、オブジェクト指向、ビジュアル、コンパイル済み、および／または、解釈済みプログラミング言語により実装される任意の適切な種類のコード（例えば、ソースコード、コンパイル済みコード、解釈済みコード、実行可能コード、静的コード、動的コード、暗号化コード等）が含まれてよい。
【００４５】
そうではないと特に明記していない限り、「処理（processing）」「コンピューティング（computing）」「計算（calculating）」「判断／決定（determining）」等の用語は、プロセッサまたは処理回路、あるいはこれに類似した電子処理デバイスを備えるコンピュータまたはコンピューティングシステムの動作および／または処理に係るものであってよく、コンピュータシステムのレジスタおよび／またはメモリの電子量等の物理量で表されるデータを、コンピューティングシステムのメモリ、レジスタ、または他の同様の情報格納、送信、または表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータへと操作および／または変換するもののことであってよい。実施形態はこのコンテキストに限定はされない。
【００４６】
ここで記載する方法は、記載した順序で実行されなければいけないというものでも、特に何らかの順序で実行しなければならないというものでもない。さらに、ここで示した方法に関して記載した様々なアクティビティは、シリアルまたはパラレルに行うことができる。
【００４７】
本明細書で図示し記載した実施形態は、同じ目的を達成するべく計算された構成で置き換えることもできる。本開示は、様々な実施形態の全ての変形例および変更例を含むことを意図している。上述の記載は例示を目的としており、限定を目的としてはいないことに留意されたい。特に記載されなかった上述の実施形態同士の組み合わせあるいはその他の実施形態も、上述の記載を読んだ当業者には明らかとなろう。従って様々な実施形態の範囲には、上述した組成、構造、および方法を利用する全ての他の用途も含まれる。
【００４８】
施行規則３７巻Ｃ．Ｆ．Ｒ．セクション１．７２（ｂ）において、要約は読み手に技術的開示内容の性質を瞬時に理解させる必要があるとの規定に則り開示の要約を示した。この規定からは、要約は請求項の範囲または意味を解釈または限定する用途に理解されるべきではないと解釈される。さらに、上述した詳細な記載に関して、様々な特徴を単一の実施形態に纏めて開示を効率に行っている場合がある。しかしこの開示方法を、請求されている実施形態が、各請求項に明記されているもの以上の特徴を要することを示しているとして理解されるべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、発明の主題は、単一の開示実施形態の全ての特徴未満のものにある。従って、請求項各々が別個の好適な実施形態として成り立つものとして、以下の請求項を詳細な記載に組み込む。添付請求項における「comprising」「wherein」という用語は、通俗的にはそれぞれ「including」「in which」と同じ意味で利用されている。さらに、「第１」「第２」「第３」という用語は、単に名前付けであり、対応するものに対して数の概念を持たせる意味はない。
【００４９】
主題を構造的特徴および／または方法論的な動作に特有の表現方法で記載してきたが、添付請求項に定義されている主題は、必ずしも上述の特定の特徴または動作に限定されるわけではないことを理解されたい。上述した特定の特徴または動作は、請求項の実装形態の例示にすぎない。
【図１Ａ】
2011129100.tif 000003
【図１Ｂ】
2011129100.tif 000004
【図２Ａ】
2011129100.tif 000005
【図２Ｂ】
2011129100.tif 000006
【図３Ａ】
2011129100.tif 000007
【図３Ｂ】
2011129100.tif 000008
【図４】
2011129100.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月7日(2010.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスから受信する電力情報をモニタして、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する電力管理モジュールを備える装置。
【請求項２】
前記遅延情報は、前記複数のデバイスのうちの２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電力情報はデバイス消費電力を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定するデューティサイクルおよび変調深さレジスタモジュールを含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、変調された供給電圧信号を遅延させる遅延モジュールを含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、高低電圧設定の間の遷移を制御および遅延させる変調モジュールを含む請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電力管理モジュールと前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスとを含むダイと、
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスのための統合式電圧調節器とを備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
電力管理モジュールにて、複数のデバイスから電力情報を受信する段階と、
前記電力管理モジュールから、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する段階とを備えるコンピュータ実装された方法。
【請求項１０】
前記遅延情報は、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のデバイスが前記電力閾値を超える電力情報を有する場合に、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスに対して前記電力制御信号を送信する段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
１以上のデバイスに対して、公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定する段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
１以上のデバイスに対して、変調された供給電圧信号を遅延させる段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
１以上のデバイスに対して、高低電圧設定の間の遷移および遅延を制御する段階を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータに、
電力管理モジュールにて、複数のデバイスから電力情報を受信させ、
前記電力管理モジュールから、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信させるためのプログラム。
【請求項１７】
前記遅延情報は、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
さらに、複数のデバイスが前記電力閾値を超える電力情報を有する場合に、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスに対して前記電力制御信号を送信させる請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１９】
１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項１６に記載のプログラム。
【請求項２０】
さらに、
公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定させ、
変調された供給電圧信号を遅延させ、
高低電圧設定の間の遷移および遅延を制御させる請求項１６に記載のプログラム。
【請求項２１】
ディスプレイと、
複数のデバイスから受信する電力情報をモニタして、電力閾値を超える電力情報を有する１以上のデバイスに対して遅延情報を含む電力制御信号を送信する電力管理モジュールと
を備えるシステム。
【請求項２２】
前記遅延情報は、前記電力閾値を超える電力情報を有する２以上のデバイスの間の利用電力を時間インタリーブするための情報を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記電力情報はデバイス消費電力を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、電力情報を検出して前記遅延情報を利用して利用電力を時間インタリーブする統合式電圧調節器（ＩＶＲ）を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、前記１以上のデバイスの公称供給電圧、デューティサイクル、および、電圧増分を設定するデューティサイクルおよび変調深さレジスタモジュールを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、前記１以上のデバイスの、変調された供給電圧信号を遅延させる遅延モジュールを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスは、前記１以上のデバイスの高低電圧設定の間の遷移を制御および遅延させる変調モジュールを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記電力管理モジュールと前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスとを含むダイと、
前記複数のデバイスのうちの１以上のデバイスのための統合式電圧調節器とを備える請求項２１に記載のシステム。
【外国語明細書】
2011129100000001.pdf