最近阅读了几篇关于英特尔功耗管理架构（sandy bridge和skylake）的论文，我总结出了以下一些内容。
在skylake中英特尔使用EARtA算法进行动态调频调压。该算法的主要内容是下面的公式： $$ E_f=(t_c+t_m)(P_c+Pl)=(\frac{t{c0}}{f_c}+tm)(P{c0}F(f_c)+P_l) $$ 这个算法认为能耗可以时间乘以功率，时间可以分为CPU阻塞运行时间和内存阻塞运行时间，功率也分为CPU功率和系统中除了CPU以外的其它部分功率。其中CPU阻塞运行的时间和CPU功率和频率有关系。
如果与频率为f0时的能耗对比，上述公式可以写为： $$ \frac{Ef}{E{f0}}=(SCA\frac{1}{f_c}+1-SCA)(CPRF(fc)+1-CPR) $$ 其中 $$ CPR=\frac{P{c0}}{(P_{c0}+Pl)};SCA=\frac{t{c0}}{t_{c0}+t_m} $$ 
实际功耗和频率的关系正如上图绿色曲线描绘的那样，会存在一个最低点。
上图是英特尔CPU的功耗管理架构，其中PCU负责收集CPU、核显和LLC的性能计数，计算出上文算法中的CPR和SCA；PECI是嵌入式的功耗管理控制器，依据PCU的统计结果以及操作系统的指令计算出最优的频率，SVID是电压管理模块，负责具体执行调频调压。
至于架构中最重要的内容，PCU收集什么样的性能事件，文章中并没有说。但文章中透露出的信息表明，CPU核的功耗是通过采样的方式由电压和电流数据计算出来的，而内存等待时间等数据是由队列的信息来推断的。
Turbo Boost技术是指CPU或核显从IDLE状态恢复工作的时候，提高其频率，使得它的瞬时功率大于芯片的TDP，因为此时芯片的温度尚低，所以超频工作并不会使芯片受到损害。如下图所示：
Turbo Boost技术也使用PCU收集到的能耗信息，由PECI控制。文章指出Turbo Boost技术可以使计算机的性能得到大幅度提升。
我觉得一步到位去模仿英特尔的硬件功耗管理是不现实的，应该分两步走。首先是在芯片中实现类似于英特尔中的PCU模块，可以精确得预测CPU和整个芯片的实时功耗，再配合软件进行动态调频调压。等到PCU得到充分验证之后再引入硬件控制模块。
Energy Aware Race to Halt: A Down to EARtH Approach for Platform Energy Management
Power-Management Architecture of the Intel Microarchitecture Code-Named Sandy Bridge