اقرأ في هذا المقال
- أساسيات تقنيات لتمكين الاتصالات بين المعالج ومنظم الجهد
- مبدأ تقنيات لتمكين الاتصالات بين المعالج ومنظم الجهد
- تطور عمل تقنيات لتمكين الاتصالات بين المعالج ومنظم الجهد
في أحد الأنظمة، يشتمل المعالج على مجموعة من النوى وأجزاء تخزين لتخزين معلومات المعلمات لمنظم الجهد لربطه بالمعالج عبر واجهة منظم الجهد، ووحدة تحكم في الطاقة للتحكم في استهلاك طاقة المعالج، كما قد تحدد وحدة التحكم في الطاقة حالة أداء لواحد أو أكثر من مراكز المعالج وتتضمن منطق الأجهزة لتوليد رسالة لمنظم الجهد استناداً جزئياً على الأقل إلى معلومات المعلمة، حيث تكون هذه الرسالة هي التسبب في إخراج منظم الجهد جهد كهربائي؛ لتمكين مركز واحد أو أكثر من العمل في حالة الأداء.
أساسيات تقنيات لتمكين الاتصالات بين المعالج ومنظم الجهد
سمحت التطورات في معالجة أشباه الموصلات والتصميم المنطقي بزيادة مقدار المنطق الذي قد يكون موجودًا في أجهزة الدوائر المتكاملة، ونتيجة لذلك تطورت تكوينات نظام الكمبيوتر من دوائر متكاملة فردية أو متعددة في نظام إلى خيوط متعددة للأجهزة، أو نوى متعددة وأجهزة متعددة أو أنظمة كاملة على دوائر متكاملة فردية، بالإضافة إلى ذلك مع تزايد كثافة الدوائر المتكاملة تصاعدت أيضاً متطلبات الطاقة لأنظمة الحوسبة من الأنظمة المضمنة إلى الخوادم.
علاوة على ذلك تسببت أوجه القصور في البرامج ومتطلبات الأجهزة في زيادة استهلاك طاقة أجهزة الحوسبة، كما أنّ أجهزة الحوسبة تستهلك نسبة كبيرة من إجمالي إمدادات الكهرباء لبلد ما ونتيجة لذلك هناك حاجة حيوية لكفاءة الطاقة والحفاظ عليها المرتبطة بالدوائر المتكاملة، بحيث ستزداد هذه الاحتياجات مع زيادة انتشار الخوادم وأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
كما يمكن تصميم وتهيئة معالج أو نظام آخر على الرقاقة (SoC) لتمكين الاستخدام مع أي منظم جهد خارجي معين مدرج في منصة حوسبة معينة، وبغض النظر عن خصائص منظم الجهد أو الواجهة المستخدمة للتواصل مع منظم الجهد، وبهذه الطريقة يمكن للمعالج أن يتفاعل مع منظمات الجهد ذات الخصائص المختلفة حتى عندما لا تكون هذه الخصائص معروفة مسبقاً، حيث تم تصميم المعالج وتصنيعه بدون هذه المعلومات.
يمكن تحقيق اعتبارات التصميم المريحة هذه، حيث يمكن لمنصة حوسبة معينة توصيل العديد من المعلمات المتعلقة بمنظم الجهد إلى المعالج، والذي قد يستخدم هذه المعلومات لتعديل اتصالاته مع منظم الجهد، بينما فيما يتعلق بتفاعل منظم الجهد يمكن التطبيق على مجموعة متنوعة من التفاعلات بين المعالج والمكونات الأخرى لمنصة، مثل مكان الواجهة أو قد يكون بروتوكول الاتصال واحداً من عدة أنواع مختلفة وهو غير معروف في وقت تصميم المعالج.
- “SoC” هي اختصار لـ “Single-board computer”.
مبدأ تقنيات لتمكين الاتصالات بين المعالج ومنظم الجهد
قد يكون معالج معين قادراً على الاتصال بشكل فعال مع فئة أكبر من منظمات الجهد أو المكونات الأخرى وبدلاً من تقييد قدرات الاتصال على واجهات خاصة أو واجهات متخصصة أخرى، كما تتيح النماذج إقران المعالج بفئة أوسع بكثير من منظمات الجهد ممّا يسمح بمرونة أكبر في تصميم النظام الأساسي.
يمكن تصميم وتهيئة معالج أو نظام آخر على الرقاقة (SoC) لتمكين الاستخدام مع أي منظم جهد خارجي معين مدرج في منصة حوسبة معينة، بغض النظر عن خصائص منظم الجهد أو الواجهة المستخدمة للتواصل مع منظم الجهد، ويتم تحديد تنظيم معلومات المعلمة في هذا التخزين المخصص في وقت التصميم، وقد تتضمن معلومات المعلمة هذه على الأقل معلومات الواجهة ومعلومات معلمة الاتصال ومعلومات التكوين الكهربائي للمنصة، وإمكانيات توصيل طاقة للمنصة ومنظم الجهد الإضافي.
قد تتضمن معلومات الواجهة إشارة إلى اختيار الواجهة والتي وفقًا لنماذج مختلفة يمكن أن تكون واجهة دائرة متكاملة (I2C)، أو واجهة تسلسلية خاصة أو خاصة مثل تعريف الجهد التسلسلي (SVID) وقد تتضمن معلومات الواجهة معلومات لتحديد السرعة أو المعدل المناسب للاتصالات على الواجهة، وفي شكل تردد على مدار الساعة أو معدل محدد مسبقًا لواجهة معينة، مثل السرعة المنخفضة والسرعة العالية.
قد تستخدم وحدة التحكم في الطاقة هذه المعلومات لإرسال الرسائل بشكل مناسب إلى منظم الجهد وبالإضافة إلى ذلك يجوز لوحدة التحكم في الطاقة أو أي وكيل آخر بناءً على الواجهة المعينة، تحديد أي جزء من المعلومات الأخرى في التخزين المخصص يجب استخدامه، كما قد لا يستخدم مصمم النظام الأساسي قابلية التكوين التي يوفرها أحد النماذج لتجاوز أي معلمات تم تحديدها مسبقاً بواسطة مواصفات الواجهة المختارة.
- “SVID” هي اختصار لـ “serial voltage identification”.
- “I2C” هي اختصار لـ “Inter-Integrated Circuit”.
تطور عمل تقنيات لتمكين الاتصالات بين المعالج ومنظم الجهد
قد تتضمن معلومات المعلمة المقدمة أيضاً معلومات معلمة الاتصال مثل المعلومات المتعلقة بوظيفة التشفير التي تصف كيفية تحويل منظم الجهد لقيمة الجهد إلى جهد ناتج معين، مثل معلومات الدقة، وقد تتضمن هذه المعلومات معلومات تشفير لتشفير رمز معرف جهد 8 بت (VID) إلى قيمة جهد مشفر ليتم فهمها بواسطة منظم الجهد.
بالإضافة إلى ذلك قد تتضمن معلومات المعلمة هذه أيضاً عنوان منظم الجهد على الواجهة وفي بعض الحالات عنوان يخالف سجل داخل منظم الجهد، والذي يخزن قيمة للتحكم في جهد الناتج لمنظم الجهد وقد تستخدم وحدة التحكم في الطاقة أيًا من هذه المعلومات أو جميعها؛ لتحديد كيفية توصيل هدف الجهد إلى منظم الجهد.
قد تتضمن معلومات المعلمة المقدمة أيضاً معلمات تصميم النظام الأساسي وقد تتضمن هذه المعلومات معلمات مثل مقاومات خط التحميل ومعدلات تدفق الجهد، ووقت السكون والجهد الأقصى المسموح به وتكوين السكك الحديدية المدمجة ووضع سرعة منظم الجهد، ومعرف منظم جهد البائع وتمهيد منظم الجهد (VID)، وقد تستخدم وحدة التحكم في الطاقة هذه المعلومات المتعلقة بمعلمات التكوين الكهربائي للمنصة للتحكم في نقطة تشغيل كهربائية أي الجهد والتردد وحالة الطاقة للمعالج.
لتنسيق كتلة معلومات معلمة قائمة على البرنامج الثابت يتم توفير مجموعة متنوعة من المعلومات بحيث تتضمن هذه المعلومات معلومات تتعلق بتكوين السكك الحديدية الأساسي، بما في ذلك القدرة الحالية القصوى وما إذا كان سكة الجهد المتغير متوفرة، بالإضافة إلى ذلك يتم توفير إشارة إلى نوع الواجهة وعلى سبيل المثال (SVID) أو (I2C)، كما تتضمن المعلومات الإضافية معلومات تتعلق بمعدلات التدفق كالمعدلات البطيئة والسريعة، جنبًا إلى جنب مع (VID) الافتراضي ومعلومات الترميز بما في ذلك الانحدار والإزاحة، وأوقات السكون ومقاومات خط التحميل.
إنّ قيمة (VID) الافتراضية المحددة في مجال (BOOT VID) هي الجهد الذي يهيئ به (VR) نفسه ويعمل به حتى يرسل المعالج أي طلبات تعديل، بدوره يستخدم المعالج (VID) هذا كنقطة بداية لأي حسابات قياس مستقبلية، كما قد يكون هذا هو الحال لأنّه قبل تخزين كتلة معلومات المعلمة في المعالج لا يوجد اتصال (VID) أو الجهد بين (VR) والمعالج.
ملاحظة:إنّ العديد من الاختلافات والبدائل ممكنة، وعلاوة على ذلك قد يكون مصدر كل أنواع المعلومات هذه هو الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) التي تختار منظم جهد معين لمنصتها.
ملاحظة:“OEM” هي اختصار لـ “Original Equipment Manufacturer” و”VID” هي اختصار لـ “Voltage Controlled Amplifier”.
