片上系统和调节电压和频率的方法技术方案

提供一种片上系统和调节电压和频率的方法。所述片上系统包括：传感器组件；处理单元，用于以预定时间间隔周期性地发送调频指令，调频指令包括相邻的第一调频指令和第二调频指令；AVFS控制器，与传感器组件耦接，用于发送或接收第一调频指令之后持续设定时长启动传感器组件获取并缓存检测数据，并根据第二调频指令中的目标频率和检测数据确定片上系统的供电电压，其中，设定时长小于所述预定时间间隔；片上总线，耦接处理单元和AVFS控制器。和现有技术相比，AVFS控制器在调频调压操作中直接利用缓存的检测数据确定供电电压，因此节省了检测数据的采集时间从而提高了调频调压操作的处理速度。处理速度。处理速度。

【技术实现步骤摘要】
片上系统和调节电压和频率的方法


[0001]本公开涉及芯片领域，具体而言，涉及一种片上系统和调节电压和频率的方法。

技术介绍

[0002]集成电路的小型化趋势使得处理器制造商对如何降低功耗充满热情。自适应电压与频率调节(Adaptive Voltage Frequency Scaling，AVFS)是处理器降低功耗的方法之一，它通过传感器实时测量检测数据决定供电电压。
[0003]在AVFS系统中，操作系统进行调频调压操作的通常做法为：定义一个独立的定时器，每隔一段时间(通常20ms)发起中断，中断处理程序由处理器执行，处理器会操作AVFS控制器启动传感器以测量检测数据，然后读取检测数据，再调整供电电压和时钟频率。
[0004]该方案的缺点是整个过程由软件控制串行的，速度上存在浪费。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开的目的是提供一种片上系统和调节电压和频率的方法，以解决现有技术中的问题。
[0006]第一方面，本公开实施例提供一种片上系统，
[0007]传感器组件；
[0008]处理单元，用于以预定时间间隔周期性地发送调频指令，所述调频指令包括相邻的第一调频指令和第二调频指令；
[0009]AVFS控制器，与所述传感器组件耦接，用于发送或接收所述第一调频指令之后持续设定时长启动所述传感器组件获取并缓存检测数据，并根据所述第二调频指令中的目标频率和所述检测数据确定所述片上系统的供电电压，所述设定时长小于所述预定时间间隔；
[0010]片上总线，耦接所述处理单元和所述AVFS控制器。
[0011]可选地，所述AVFS控制器耦接计时器，所述AVFS控制器还包括控制单元，所述计时器用于在发送或接收所述第一调频指令时开始计时，并在持续设定时长时通知所述控制单元，由所述控制单元启动所述传感器组件。
[0012]可选地，所述计时器设置在AVFS控制器的内部，或者所述计时器设置在所述片上系统的内部，但在所述AVFS控制器的外部。
[0013]可选地，所述处理单元在发送所述第一调频指令时通知所述计时器开始计时，或者所述AVFS控制器在接收所述第一调频指令时通知所述计时器开始计时。
[0014]可选地，所述AVFS控制器配置有至少一个频率以及与每个频率对应的多个电压表项，所述AVFS控制器还包括电压确定单元，所述电压确定单元用于根据所述第二调频指令中的目标频率和所述检测数据从所述多个电压表项中确定第一电压作为所述片上系统的供电电压。
[0015]可选地，所述AVFS控制器配置有至少一个频率，所述AVFS控制器还包括电压确定
单元，所述电压确定单元用于基于预定义的电压计算规则根据所述第二调频指令中的目标频率和所述检测数据计算出所述片上系统的供电电压。
[0016]可选地，所述传感器组件还包括：温度传感器组件、工艺传感器组件和电压传感器组件中的至少一种。
[0017]第二方面，本公开实施例提供一种调节电压和频率的方法，包括：
[0018]处理单元以预定时间间隔周期性地发送调频指令，所述调频指令包括相邻的第一调频指令和第二调频指令；
[0019]AVFS控制器在发送或接收所述第一调频指令之后持续设定时长启动所述传感器组件获取并缓存检测数据，并根据所述第二调频指令中的目标频率和所述检测数据确定所述片上系统的供电电压，所述设定时长小于所述预定时间间隔。
[0020]可选地，所述AVFS控制器耦接计时器，所述计时器用于在发送或接收所述第一调频指令时开始计时，并在持续设定时长时通知所述AVFS控制器启动所述传感器组件。
[0021]可选地，所述处理单元在发送所述第一调频指令时通知所述计时器开始计时，或者所述AVFS控制器在接收所述第一调频指令时通知所述计时器开始计时。
[0022]第三方面，本公开实施例提供一种计算装置，包括：
[0023]上述任一项所述的片上系统；
[0024]片外总线；
[0025]通过所述片外总线与所述片上系统耦接的存储设备；
[0026]与所述片上系统中的AVFS控制器耦接的电源管理电路。
[0027]本公开实施例提供的片上系统，和现有技术相比，由于AVFS控制器在调频调压操作中直接利用缓存的检测数据确定供电电压，因此节省了检测数据的采集时间从而提高了调频调压操作的处理速度。
附图说明
[0028]通过参考以下附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0029]图1是本公开一实施例提供的片上系统的结构示意图；
[0030]图2是本公开实施例的处理单元发送调频指令和AVFS控制器启动传感器组件的时序示意图；
[0031]图3是AVFS控制器的一示例性的结构示意图；
[0032]图4是AVFS控制器的另一示例性的结构示意图；
[0033]图5是本公开实施例提供的调节电压和频率的方法的流程图；
[0034]图6是本公开实施例所应用的通用计算机系统的结构示意图；
[0035]图7是本公开实施例所应用的嵌入式系统的结构示意图。
具体实施方式
[0036]以下基于实施例对本公开进行描述，但是本公开并不仅仅限于这些实施例。在下文对本公开的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本公开。为了避免混淆本公开的实质，公知的方法、过
程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
[0037]本公开实施例的片上系统
[0038]图1是本公开实施例所应用的片上系统100的结构示意图。
[0039]参考图上所示，片上总线102将各种元件与处理单元101耦接到一起。片上总线102例如AXI总线。AXI总线是ARM公司提出的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)3.0及以上协议中最重要的部分，它是面向于高性能、高带宽、低延迟的片内总线。AIX总线将地址/控制和数据相位分离，支持不对齐的数据传输，同时支持突发传输和乱序传输，因此满足了超高性能和复杂的片上系统设计的需求。
[0040]如图上所示，AVFS控制器103、高速内存104通过片上总线102与处理单元101耦接。AVFS控制器103与时钟管理单元105、传感器106以及位于片外的电源管理电路211耦接。
[0041]在一些实施例中，电源管理电路211也可以位于片上系统100的内部。一个或多个传感器106用于实时获取片上系统的检测数据。片上系统100还可以包括未被示出的接口电路，通过接口电路与片外的外部设备耦接。外部设备例如可以为文字、音频和视频的输入/输出设备和各种其他存储器。片上系统100可通过接口电路访问片外的外部设备。不同于设置在片上系统的高速内存104，位于片外的存储器可以容量更大但速度较慢、成本较低。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上系统，包括：传感器组件；处理单元，用于以预定时间间隔周期性地发送调频指令，所述调频指令包括相邻的第一调频指令和第二调频指令；AVFS控制器，与所述传感器组件耦接，用于发送或接收所述第一调频指令之后持续设定时长启动所述传感器组件获取并缓存检测数据，并根据所述第二调频指令中的目标频率和所述检测数据确定所述片上系统的供电电压，所述设定时长小于所述预定时间间隔；片上总线，耦接所述处理单元和所述AVFS控制器。2.根据权利要求1所述的片上系统，其中，所述AVFS控制器耦接计时器，所述AVFS控制器还包括控制单元，所述计时器用于在发送或接收所述第一调频指令时开始计时，并在持续设定时长时通知所述控制单元，由所述控制单元启动所述传感器组件。3.根据权利要求2所述的片上系统，其中，所述计时器设置在AVFS控制器的内部，或者所述计时器设置在所述片上系统的内部，但在所述AVFS控制器的外部。4.根据权利要求1至3任一项所述的片上系统，其中，所述处理单元在发送所述第一调频指令时通知所述计时器开始计时，或者所述AVFS控制器在接收所述第一调频指令时通知所述计时器开始计时。5.根据权利要求1所述的片上系统，其中，所述AVFS控制器配置有至少一个频率以及与每个频率对应的多个电压表项，所述AVFS控制器还包括电压确定单元，所述电压确定单元用于根据所述第二调频指令中的目标频率和所述检测数据从所述多个电压表项中确定第一电压作为所述片上系统的供电电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：江鹏，蒲宇，陈林飞，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：