FPGA器件的性能控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种FPGA器件的性能控制方法及装置，其中，FPGA器件的性能控制方法包括：获取FPGA器件的状态观测值；根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整。本发明专利技术提供的FPGA器件的性能控制方法，在FPGA器件运行的同时，获取其全部或主要运行状态信息，根据该状态信息对FPGA器件内各个IP核进行调整，实时控制FPGA器件运行功率及性能，使得FPGA器件能够适应不同工作环境，且能支持以最合适当前工作环境的最高性能来运行，提高FPGA器件可靠性。

Performance control methods and devices for FPGA devices

The invention discloses a method and device for controlling the performance of FPGA devices, wherein the FPGA device's performance control method includes obtaining the state observation value of the FPGA device, and adjusting the performance of the FPGA device according to the state observation value. Performance control method of FPGA device provided by the invention, the FPGA device operation at the same time, access to all of its main or running status information, according to the state information to adjust the FPGA device of each IP core, real-time control of FPGA devices running power and performance, the FPGA device can adapt to different working environment, and can support to run in the most appropriate highest performance of the working environment, improve the reliability of FPGA devices.

【技术实现步骤摘要】
FPGA器件的性能控制方法及装置
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种FPGA器件的性能控制方法及装置。
技术介绍
在当前这个信息爆炸的时代，大规模数据的处理已经成为信息领域的主流业务，进而带动了海量数据处理硬件平台的发展。由于处理算法越来越复杂，待处理数据规模越来越庞大，但信息处理时效性要求日益增高，均对硬件计算规模提出了不断扩展的要求，在这个扩展过程中，功耗增多对运营带来的挑战也日益突出。面对这个挑战，不断有开发者选择FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)来应对高性能计算下的功耗挑战。目前，FPGA的大规模使用已走出了传统的通讯领域，走向了更多计算，尤其是新型计算领域，如大数据处理、深度神经网络等。现实情况中，客户给FPGA相关产品存放的工作环境存在差异性，例如环境温度或者散热条件不是足够好，FPGA内各个IP核(IntellectualPropertyCore，知识产权核)在其工作时产生大量热量，使得FPGA器件温度会过高，可能会引发FPGA器件烧毁，或者引发FPGA器件自身保护机制使得FPGA器件停止工作，导致FPGA器件在该段时间内不在线；在客户环境中如果供电能力达不到FPGA器件性能要求时，可能还会导致产品直接宕机，无法启动正常工作。考虑到FPGA设备工作环境的不一致性，提供给客户能适应具体多个环境的FPGA产品版本，这样也会导致在设计FPGA相关产品时版本数目成倍增长，增加测试工作量，增加客户现场配置维护工作量的成本。在用户实现FPGA应用的性能控制时，需要准备多个版本不同功耗的FPGA固件，而在切换固件时，需要对FPGA芯片进行初始化配置并重新加载，此种方式极大延长了程序初始化时间，使用效率低。因此，如何使FPGA器件能够适应不同工作环境成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种FPGA器件的性能控制方法及装置，以解决FPGA器件不能适应不同工作环境的问题。本专利技术第一方面提供了一种FPGA器件的性能控制方法，包括获取FPGA器件的状态观测值；根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整。可选地，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整的步骤，包括：判断所述状态观测值是否处于预设阈值范围外；当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。可选地，当状态观测值处于预设阈值范围外时，根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整的步骤，包括：当状态观测值大于预设阈值范围的最大值时，计算状态观测值与预设阈值范围的最大值之间的第一差值；判断第一差值是否大于或等于第一预设差值；当第一差值大于或等于第一预设差值时，执行以下操作中的至少一者：降低FPGA内部各个IP核的运行频率、降低FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、提高FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。可选地，当状态观测值处于预设阈值范围外时，根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整的步骤，还包括：当状态观测值小于预设阈值范围的最小值时，计算状态观测值与预设阈值范围的最小值之间的第二差值；判断第二差值是否大于或等于第二预设差值；当第二差值大于第二预设差值时，执行以下操作中的至少一者：提高FPGA内部各个IP核的运行频率、提高FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、降低FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。可选地，FPGA器件的状态观测值包括以下至少一者：FPGA器件表面的温度、FPGA器件的核心温度、FPGA器件的核心电压、FPGA器件的输入电压、FPGA器件的输入电流。本专利技术第二方面提供了一种FPGA器件的性能控制装置，包括：状态检测模块，用于获取FPGA器件的状态观测值；调整模块，用于根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整。可选地，所述调整模块包括：判断子模块，用于判断所述状态观测值是否处于预设阈值范围外；调整子模块，用于当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。可选地，所述调整子模块具体用于：当状态观测值大于预设阈值范围的最大值时，计算状态观测值与预设阈值范围的最大值之间的第一差值；判断第一差值是否大于或等于第一预设差值；当第一差值大于或等于第一预设差值时，执行以下操作中的至少一者：降低FPGA内部各个IP核的运行频率、降低FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、提高FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。可选地，所述调整子模块具体用于：当状态观测值小于预设阈值范围的最小值时，计算预设阈值范围的最小值与状态观测值之间的第二差值；判断第二差值是否大于或等于第二预设差值；当第二差值大于或等于第二预设差值时，执行以下操作中的至少一者：提高FPGA内部各个IP核的运行频率、提高FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、降低FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。可选地，FPGA器件的状态观测值包括以下至少一者：FPGA器件表面的温度、FPGA器件的核心温度、FPGA器件的核心电压、FPGA器件的输入电压、FPGA器件的输入电流。本专利技术第三方面提供了一种FPGA器件的性能控制设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行上述任一FPGA器件的性能控制方法。本专利技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述任一FPGA器件的性能控制方法。根据本专利技术实施例提供的FPGA器件的性能控制方法及控制装置，在FPGA器件运行的同时，获取其全部或主要运行状态信息，根据该状态信息对FPGA器件内各个IP核进行调整，控制FPGA器件运行功率及性能，使得FPGA器件能够适应不同工作环境，提高FPGA器件可靠性。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术实施例中FPGA器件的性能控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例中FPGA器件的性能控制装置的模块示意图；图3为本专利技术实施例中FPGA器件的性能控制装置的调整模块结构示意图；图4为本专利技术实施例中FPGA器件的性能控制系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例中FPGA器件的性能控制设备的硬件结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示，是本专利技术实施例中一种FPGA器件的性能控制方法的流程图。该FPGA器件的性能控制方法包括：步骤S10，获取FPGA器件的状态观测值。在具体实施例中，FPGA器件在运行时，各个IP核的工作状态都不相同，获取全部或其中至少主要IP核的实时运行状态信息。步骤S2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FPGA器件的性能控制方法，其特征在于，包括：获取FPGA器件的状态观测值；根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种FPGA器件的性能控制方法，其特征在于，包括：获取FPGA器件的状态观测值；根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。2.根据权利要求1所述的FPGA器件的性能控制方法，其特征在于，所述根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整的步骤，包括：判断所述状态观测值是否处于预设阈值范围外；当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。3.根据权利要求2所述的FPGA器件的性能控制方法，其特征在于，当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整的步骤，包括：当所述状态观测值大于所述预设阈值范围的最大值时，计算所述状态观测值与所述预设阈值范围的最大值之间的第一差值；判断所述第一差值是否大于或等于第一预设差值；当所述第一差值大于或等于所述第一预设差值时，执行以下操作中的至少一者：降低所述FPGA内部各个IP核的运行频率、降低所述FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、提高所述FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。4.根据权利要求2所述的FPGA器件的性能控制方法，其特征在于，当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整的步骤，还包括：当所述状态观测值小于所述预设阈值范围的最小值时，计算所述预设阈值范围的最小值与所述状态观测值之间的第二差值；判断所述第二差值是否大于或等于第二预设差值；当所述第二差值大于或等于第二预设差值时，执行以下操作中的至少一者：提高所述FPGA内部各个IP核的运行频率、提高所述FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、降低所述FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。5.根据权利要求1所述的FPGA器件的性能控制方法，其特征在于，所述FPGA器件的状态观测值包括以下至少一者：所述FPGA器件表面的温度、所述FPGA器件的核心温度、所述FPGA器件的核心电压、所述FPGA器件的输入电压、所述FPGA器件的输入电流。6.一种FPGA器件的性能控制装置，其特征在于，包括：状态检测模块，用于获取FPGA器件的状态观测值；调整模块，用于根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建元，胡景铭，韩文报，
申请(专利权)人：江苏微锐超算科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32