用于处理器的功率估算器件、功率估算系统及相关方法技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种功率状态转换器、系统及其方法。功率状态转换器与处理单元模型连接。功率状态转换器被构造成为在处理单元模型内执行的性能活动计数，并进一步用于根据性能活动的计数值确定处理单元模型的功率状态。

Power estimation devices, power estimation systems and related methods for processors

An embodiment of the invention discloses a power state converter, a system and a method. The power state converter is connected with the processing unit model. The power state converter is constructed to count the performance activity executed in the processing unit model, and is further applied to determine the power state of the processing unit model according to the counting value of the performance activity.

【技术实现步骤摘要】
用于处理器的功率估算器件、功率估算系统及相关方法
本专利技术的实施例涉及用于处理器的功率估算器件、功率估算系统及相关方法。
技术介绍
经过研发，例如包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或片上系统集成电路在内的处理器具有越来越多的功能和特征。这些具有高操作性能的处理器也导致了功耗的较高负载。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了用于处理器的功率估算器件，包括：与处理单元模型连接的功率状态转换器，其中，功率状态转换器被构造成为在处理单元模型内执行的性能活动计数，并且功率状态转换器被构造成根据性能活动的计数值确定处理单元模型的功率状态。根据本专利技术的实施例，提供了用于处理器的功率估算系统，包括：处理单元模型，被构造成执行来自主机处理单元的处理任务；以及功率估算适配器，连接在主机处理单元与处理单元模型之间，其中，功率估算适配器被构造成确定并生成处理单元模型的功率状态，功率估算适配器包括：功率状态转换器，被构造成为在处理单元模型内执行的性能活动计数并根据性能活动的计数值确定处理单元模型的功率状态，功率状态转换器被构造成将功率状态传输给主机处理单元。根据本专利技术的实施例，提供了用于处理器的功率估算方法，包括：为在处理单元模型内执行的性能活动计数；根据性能活动的计数值确定处理单元模型的功率状态；以及根据功率状态生成处理单元模型的估算功耗读数。附图说明结合附图阅读以下详细说明，可更好地理解本公开的各方面。应注意到，根据本行业中的标准惯例，各种功能件未按比例绘制。实际上，为论述清楚，各种功能件的尺寸可随意放大或缩小。图1为示出根据本公开的一些实施例的系统的示意图。图2为示出根据本公开的一些实施例的图1所示的功率估算适配器和GPU模型的进一步细节的示意图。图3为示出根据本公开的一些实施例的通过图2中的事务处理界面在GPU模型和内存模型间执行的读取过程的示意图。图4为示出根据本公开的一些实施例的图1所示的功率估算适配器和GPU模型的进一步细节的示意图。图5为示出根据本公开的一些实施例的用于估算处理单元模型的功耗的方法的流程图。图6为示出根据本公开的一些实施例的图1所示的功率估算适配器和GPU模型的进一步细节的示意图。图7为示出根据本公开的一些实施例的由图6所示的功率数学建模器122B执行的方法的流程图。具体实施方式在以下说明书中，显示了特定细节以提供对本公开的实施例的全面了解。然而，本领域技术人员将意识到，本公开可在没有上述一个或多个特定细节的情况下或与其他部件结合实施。为避免模糊本公开的各种实施例的各方面，本文未展示或描述已知的实施方式或操作。本说明书中使用的术语通常具有其在本领域中以及在使用每一个术语的具体的内容中的普通含义。本说明书中使用的实例，包括本文所讨论的任何术语的实例，仅是示例性的，并且绝不是限制本专利技术的或任何示例性术语的范围和意义。同样，本专利技术不限于本说明书中给出的各个实施例。应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等以描述各个元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区别开。例如，在不背离本专利技术的范围的情况下，可以将第一元件叫做第二元件，并且类似地，可以将第二元件叫做第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列的相关联项目的任何以及所有的组合。如本文所使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”、“容纳”、“关于”等应该被理解为开放式的，即，意味着包括但不限于。整篇说明书中提及“一个实施例”或“实施例”，意味着结合该实施例所描述的特别的部件、结构、实施方式或特征包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，整篇说明书的多个地方使用的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”无须全部涉及相同的实施例。此外，特别的部件、结构、实施方式或特征可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式结合。图1是示出根据本公开的一些实施例的系统100的示意图。在图1所示的一些实施例中，系统100包括图形处理单元(GPU)模型210、主机中央处理单元(CPU)220和器件200。器件200连接在GPU模型210和主机CPU220之间。在一些实施例中，系统100为被构造为描述GPU功耗的部件。在一些实施例中，GPU模型210为用于模拟物理GPU的功能和特征的模型。在一些实施例中，GPU模型210为由GPU供应商提供的软件模型和/或固件模型，GPU供应商包括诸如Nvidia、ATI、Intel、ImaginationTechnologies等。在一些实施例中，GPU模型210被设置用于展示、模拟和/或验证基于硬件的GPU电路的功能和/或特征。在一些实施例中，主机CPU220被构造成为GPU模型210分配一些图形处理任务，并在GPU模型210处理图形处理任务时获取GPU模型210的参数。在进一步的实施例中，图形处理任务包括播放视频、绘制2D屏幕、绘制3D对象等。在一些实施例中，前述参数包括GPU模型210的功耗信息，其包括，例如，有关GPU模型210在执行图形处理任务时消耗的功率的信息。如图1所示，器件200连接在GPU模型210和主机CPU220之间。在一些实施例中，器件200为GPU模型210和主机CPU220之间的互连接口。器件200向主机CPU220提供GPU模型210的功率状态PS，从而使主机CPU220能够估算GPU模型210的功耗。在一些实施例中，器件200包括功率估算适配器120、内存模型140、存储单元160和总线接口180。主机CPU220被构造成经由总线接口180向GPU模型210发送执行图形处理任务的命令。GPU模型210通过总线接口180向CPU220反馈图形处理任务的结果，或将结果输出到显示器上(图1中未示出)。执行图形处理任务时，基于主机CPU220的负载、配置和/或性能，主机CPU220会消耗一定的功率。在一些实施例中，功率估算适配器120被构造成在GPU模型210处理图形处理任务时，确定GPU模型210的功率状态PS。在一些实施例中，功率估算适配器120包括功率状态转换器122和事务处理界面(transactioninterface)124。功率状态转换器122被构造成确定GPU模型210的功率状态PS。在一些实施例中，功率状态转换器122向主机CPU220提供GPU模型210的功率状态PS。因此，主机CPU220能够根据GPU模型210的功率状态PS分析估算的功耗读数。在一些实施例中，事务处理界面124用于在内存模型140和GPU模型210之间传输访问命令、数据和/或传输信号。在一些实施例中，内存模型140被用于模拟并作为基于硬件的存储器操作。GPU模型210能够通过事务处理界面124访问内存模型140。在一些实施例中，图1所示的存储单元160被构造成存储由功率状态转换器122使用的功率状态查找表162。在一些实施例中，功率状态查找表162包括对应于GPU模型210的可供选择和使用的候选功率状态。在一些实施例中，对应于GPU模型210的候选功率状态包括活动状态、空闲状态、2D处理状态、3D处理状态、控制状态和主机状态等。在一些实施例中，功率状态查找表162与数据结构执行。在各种实施例中，功率状态查找表162存储技术参数和性能参数。在一些实施例中，技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理器的功率估算器件，包括：与处理单元模型连接的功率状态转换器，其中，所述功率状态转换器被构造成为在所述处理单元模型内执行的性能活动计数，并且所述功率状态转换器被构造成根据所述性能活动的计数值确定所述处理单元模型的功率状态。

【技术特征摘要】
2016.05.31 US 15/169,6351.一种用于处理器的功率估算器件，包括：与处理单元模型连接的功率状态转换器，其中，所述功率状态转换器被构造成为在所述处理单元模型内执行的性能活动计数，并且所述功率状态转换器被构造成根据所述性能活动的计数值确定所述处理单元模型的功率状态。2.根据权利要求1所述的用于处理器的功率估算器件，其中，所述处理单元模型包括用于执行所述性能活动的多个处理部件，所述功率状态转换器包括多个计数器，并且每个所述计数器被构造成计算由所述处理部件中的一个执行的所述性能活动的计数值。3.根据权利要求2所述的用于处理器的功率估算器件，其中，所述处理单元模型为图形处理单元模型，所述处理部件包括着色器、纹理处理器、光栅化处理器和像素处理器中的至少一个。4.根据权利要求1所述的用于处理器的功率估算器件，其中，所述处理单元模型包括用于存储数据的多个寄存器，并且所述功率状态转换器被构造成根据所述计数值和存储在所述寄存器中的所述数据的变化的两者，确定所述处理单元模型的所述功率状态。5.根据权利要求4所述的用于处理器的功率估算器件，还包括：内存模型；以及事务处理界面，被构造成将由所述处理单元模型传输的访问命令传递至所述内存模型，其中，所述事务处理界面被构造成记录所述访问命令的请求阶段与所述访问命令的响应阶段之间的持续时间。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁凯原，施哈塔·谢里夫，黄智强，桑迪·库马·戈埃尔，徐玫，李云汉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71