功耗监测系统、相关方法、装置、处理器及介质制造方法及图纸

本申请实施例中的功耗监测系统、相关方法、装置、处理器及介质，功耗监测系统包括：对应功能模块设置的至少一事件监测模块，用于监测所述功能模块的至少一待监测硬件事件的发生情况，以得到事件统计参数；控制模块，耦接所述至少一事件监测模块，用于根据所述至少一个功能模块的事件统计参数计算所述集成电路的动态功耗。本申请实施例中的功耗监测系统，通过对应集成电路的各个功能模块配置事件监测模块，以监测功能模块的待监测硬件事件的发生情况而形成事件统计参数，并由计算与之对应的动态功耗，以能监测到全面精准的动态功耗。以能监测到全面精准的动态功耗。以能监测到全面精准的动态功耗。

【技术实现步骤摘要】
功耗监测系统、相关方法、装置、处理器及介质


[0001]本申请实施例涉及集成电路
，尤其涉及功耗监测系统、相关方法、装置、处理器及介质。

技术介绍

[0002]在超大规模集成电路中，例如基于x86架构的中央处理器(CPU)或者图形处理器(GPU)产品中，处理器芯片的功耗非常大，已经成为制约处理器性能进一步提高的瓶颈。越来越多的产品开始使用动态调节频率和电压技术(Dynamic voltage and Frequency scaling，DVFS)，DVFS技术的原理是当处理器工作在不同的应用场景时使用不同的频率和电压，比如处理器的工作负载(Work Load)比较大时，电压和频率都会提高，当芯片的负载比较小时，会使用较低的电压和频率。DVFS使用的前提是要能快速响应工作负载的变化。通常需要估算芯片的动态功耗来反映处理器当前的工作负载。
[0003]如何找到一种兼顾功耗测量的精准度，又能避免因功耗测量而增加较多功耗的方案，已成为业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例中提供功耗监测系统、相关方法、装置、处理器及介质，解决现有技术中的问题。
[0005]本申请实施例提供了一种功耗监测系统，应用于包括至少一个功能模块的集成电路；所述功耗监测系统包括：对应功能模块设置的至少一事件监测模块，用于监测所述功能模块的至少一待监测硬件事件的发生情况，以得到事件统计参数；控制模块，耦接所述至少一事件监测模块，用于根据所述至少一个功能模块的事件统计参数计算所述集成电路的动态功耗。
[0006]可选的，每个事件监测模块用于监测对应的功能模块的预设数量的硬件事件，以对应功能模块的待监测硬件事件的数量而配置数量匹配的事件监测模块。
[0007]可选的，每个所述待监测硬件事件关联设置有权重值，供结合于该硬件事件的发生情况相关的信号值，以供计算得到所述事件统计参数。
[0008]可选的，所述事件监测模块，用于对每个待监测硬件事件依时间发生的信号值使用对应权重值加权后进行累加，以形成事件统计参数。
[0009]可选的，所述事件监测模块包括：
[0010]第一选择器，包括：多个输入端，供分别输入所在的功能模块的每个待监测硬件事件对应的信号值；输出端，供输出被选择的待监测硬件事件的信号值；以及选择端，供输入用于选择硬件事件的选择信号；
[0011]第二选择器，包括：多个输入端，供分别输入所述功能模块的每个所述待监测硬件事件对应的权重值；输出端，供输出被选择的待监测硬件事件的权重值；以及选择端，供输入用于选择硬件事件的选择信号；
[0012]选择信号生成器，包括：使能端，用于接收使能信号；输出端，耦接于第一选择器和第二选择器的选择端，以输出响应所述使能信号而产生的选择信号；
[0013]与运算器，包括：至少两个输入端，供分别获取所选择的待监测硬件事件的信号值和权重值；以及输出端，用于输出被选择的待监测硬件事件的信号值和权重值的与运算结果；
[0014]加法器，包括：第一输入端，用于获得所述与运算结果的输入；第二输入端，供输入所述加法器之前的第一累加结果；输出端，用于输出当前的所述与运算结果和第一累加结果求和得到的第二累加结果，以供作为事件统计参数；
[0015]暂存器，包括：输入端，耦接于所述加法器的输出端，用于暂存累加结果；输出端，耦接于所述第二输入端，用于输出暂存的累加结果。
[0016]可选的，所述选择信号生成器包括循环计数器，用于在事件监测模块所监测的硬件事件的数量范围内循环计数，并根据计数值形成所述选择信号。
[0017]可选的，动态功耗的计算规则包括：结合电压的二次关系式及所述事件统计参数以计算所述动态功耗的计算规则。
[0018]本申请实施例提供了一种计算方法，用于计算表示功能模块的各硬件事件对其动态功耗影响的权重值；所述计算方法包括：
[0019]根据集成电路的功耗仿真数据获取功耗事件关系数据；其中，所述功耗事件关系数据包括各个硬件事件发生情况的事件统计参数及相应的动态功耗；
[0020]根据动态功耗的计算规则及所述功耗事件关系数据，通过回归计算得到各硬件事件的权重值。
[0021]本申请实施例提供了一种硬件事件筛选方法，用于从硬件事件池中筛选出待监测硬件事件；所述硬件事件筛选方法包括：
[0022]根据集成电路的功耗仿真数据获取功耗事件关系数据；其中，所述功耗事件关系数据包括各个硬件事件发生情况的分时的事件统计参数及相应的动态功耗；
[0023]根据动态功耗的计算规则及所述功耗事件关系数据，通过回归计算得到各硬件事件的权重值及检验值；
[0024]根据所述检验值执行有效性筛选流程和/或至少根据所述权重值执行相关性筛选流程，以筛选待监测硬件事件。
[0025]可选的，所述有效性筛选流程包括：
[0026]从所述硬件事件池选择预设数量的备选硬件事件形成备选事件集合；
[0027]执行显著性检验子流程，包括：将备选事件集合中备选硬件事件的检验值同门限值进行比较，以从备选事件集合剔除检验值低于门限值的备选硬件事件，并从硬件事件池补充备选硬件事件；其中，所述门限值是根据各个所述检验值所依循的概率分布在给定显著性水平下得到的；
[0028]在所述硬件事件池未空的情况下，对备选事件集合重复执行所述回归计算并对应执行显著性检验子流程，直至所述硬件事件池清空；
[0029]以经有效性筛流程得到的备选事件集合中的各备选硬件事件作为待监测硬件事件；或者，以备选事件集合中剩余的各备选硬件事件作为有效硬件事件，以供执行所述相关性筛选流程。
[0030]可选的，所述从备选事件集合剔除检验值低于门限值的备选硬件事件，并从硬件事件池补充备选硬件事件，还包括：
[0031]判断检验值低于门限值的备选硬件事件的数量p是否为0；
[0032]当p＝0时，从备选事件集合中剔除检验值最低的1个，并从所述硬件事件池中取1个以补充至所述预设数量；
[0033]当p不为0时，判断检验值低于门限值的备选硬件事件的数量p是否大于硬件事件池中剩余的备选硬件事件的数量k；
[0034]当p≤k，从该备选事件集合剔除p个备选硬件事件，并从硬件事件池中的k个中取p个补充至备选事件集合；
[0035]当p>k，从该备选事件集合的p个备选硬件事件中剔除k个，并将硬件事件池中的k个备选硬件事件补充至所述备选事件集合，以维持备选事件集合中的备选硬件事件为所述预设数量。
[0036]可选的，所述相关性筛选流程包括：
[0037]获取包含多个备选硬件事件的备选事件集合；
[0038]执行相关性比较子流程，包括：根据备选事件集合中各备选硬件事件的权重值对应的事件统计参数计算得到估计功耗；从所述功耗仿真数据获取与所述估计功耗对应的实际功耗；获取所述估计功耗与对应的实际功耗间的第一相关系数；从所述备选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功耗监测系统，其特征在于，应用于包括至少一个功能模块的集成电路；所述功耗监测系统包括：对应功能模块设置的至少一事件监测模块，用于监测所述功能模块的至少一待监测硬件事件的发生情况，以得到事件统计参数；控制模块，耦接所述至少一事件监测模块，用于根据所述至少一个功能模块的事件统计参数计算所述集成电路的动态功耗。2.根据权利要求1所述的功耗监测系统，其特征在于，每个事件监测模块用于监测对应的功能模块的预设数量的硬件事件，以对应功能模块的待监测硬件事件的数量而配置数量匹配的事件监测模块。3.根据权利要求1所述的功耗监测系统，其特征在于，每个所述待监测硬件事件关联设置有权重值，供结合于该硬件事件的发生情况相关的信号值，以供计算得到所述事件统计参数。4.根据权利要求3所述的功耗监测系统，其特征在于，所述事件监测模块，用于对每个待监测硬件事件依时间发生的信号值使用对应权重值加权后进行累加，以形成事件统计参数。5.根据权利要求4所述的功耗监测系统，其特征在于，所述事件监测模块包括：第一选择器，包括：多个输入端，供分别输入所在的功能模块的每个待监测硬件事件对应的信号值；输出端，供输出被选择的待监测硬件事件的信号值；以及选择端，供输入用于选择硬件事件的选择信号；第二选择器，包括：多个输入端，供分别输入所述功能模块的每个所述待监测硬件事件对应的权重值；输出端，供输出被选择的待监测硬件事件的权重值；以及选择端，供输入用于选择硬件事件的选择信号；选择信号生成器，包括：使能端，用于接收使能信号；输出端，耦接于第一选择器和第二选择器的选择端，以输出响应所述使能信号而产生的选择信号；与运算器，包括：至少两个输入端，供分别获取所选择的待监测硬件事件的信号值和权重值；以及输出端，用于输出被选择的待监测硬件事件的信号值和权重值的与运算结果；加法器，包括：第一输入端，用于获得所述与运算结果的输入；第二输入端，供输入所述加法器之前的第一累加结果；输出端，用于输出当前的所述与运算结果和第一累加结果求和得到的第二累加结果，以供作为事件统计参数。6.根据权利要求5所述的功耗监测系统，其特征在于，所述选择信号生成器包括循环计数器，用于在事件监测模块所监测的硬件事件的数量范围内循环计数，并根据计数值形成所述选择信号。7.根据权利要求1所述的功耗监测系统，其特征在于，动态功耗的计算规则包括：结合电压的二次关系式及所述事件统计参数以计算所述动态功耗的计算规则。8.一种计算方法，其特征在于，用于计算表示功能模块的各硬件事件对其动态功耗影响的权重值；所述计算方法包括：根据集成电路的功耗仿真数据获取功耗事件关系数据；其中，所述功耗事件关系数据包括各个硬件事件发生情况的事件统计参数及相应的动态功耗；根据动态功耗的计算规则及所述功耗事件关系数据，通过回归计算得到各硬件事件的
权重值。9.一种硬件事件筛选方法，其特征在于，用于从硬件事件池中筛选出待监测硬件事件；所述硬件事件筛选方法包括：根据集成电路的功耗仿真数据获取功耗事件关系数据；其中，所述功耗事件关系数据包括各个硬件事件发生情况的分时的事件统计参数及相应的动态功耗；根据动态功耗的计算规则及所述功耗事件关系数据，通过回归计算得到各硬件事件的权重值及检验值；根据所述检验值执行有效性筛选流程和/或至少根据所述权重值执行相关性筛选流程，以筛选待监测硬件事件。10.根据权利要求9所述的硬件事件筛选方法，其特征在于，所述有效性筛选流程包括：从所述硬件事件池选择预设数量的备选硬件事件形成备选事件集合；执行显著性检验子流程，包括：将备选事件集合中备选硬件事件的检验值同门限值进行比较，以从备选事件集合剔除检验值低于门限值的备选硬件事件，并从硬件事件池补充备选硬件事件；其中，所述门限值是根据各个所述检验值所依循的概率分布在给定显著性水平下得到的；在所述硬件事件池未空的情况下，对备选事件集合重复执行所述回归计算并对应执行显著性检验子流程，直至所述硬件事件池清空；以经有效性筛流程得到的备选事件集合中的各备选硬件事件作为待监测硬件事件；或者，以备选事件集合中剩余的各备选硬件事件作为有效硬件事件，以供执行所述相关性筛选流程。11.根据权利要求10所述的硬件事件筛选方法，其特征在于，所述从备选事件集合剔除检验值低于门限值的备选硬件事件，并从硬件事件池补充备选硬件事件，还包括：判断检验值低于门限值的备选硬件事件的数量p是否为0；当p＝0时，从备选事件集合中剔除检验值最低的1个，并从所述硬件事件池中取1个以补充至所述预设数量；当p不为0时，判断检验值低于门限值的备选硬件事件的数量p是否大于硬件事件池中剩余的备选硬件事件的数量k；当p≤k，从该备选事件集合剔除p个备选硬件事件，并从硬件事件池中的k个中取p个补充至备选事件集合；当p>k，从该备选事件集合的p个备选硬件事件中剔除k...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佰儒，刘勋，
申请(专利权)人：海光信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：