芯片及其功耗管理方法、电子装置制造方法及图纸

一种芯片及其功耗管理方法、电子装置。该芯片包括：数据总线和控制总线；多个功能模块，分别配置为连接到数据总线和控制总线，并且通过数据总线进行数据传输；分布式功耗与温度监测网络，分布在芯片中且配置为收集芯片的活动数据和温度数据；功耗管理处理单元，配置为通过控制总线接收活动数据与温度数据，基于活动数据与温度数据计算芯片的功耗数据，并且基于功耗数据来输出调节多个功能模块与数据总线之间的数据传输带宽的控制信号；以及多个节流开关，配置为基于控制信号来分别调节多个功能模块与数据总线之间的数据传输带宽。该芯片具有改善的功耗管理性能。有改善的功耗管理性能。有改善的功耗管理性能。

【技术实现步骤摘要】
芯片及其功耗管理方法、电子装置


[0001]本公开的实施例涉及一种芯片及其功耗管理方法和电子装置。

技术介绍

[0002]随着芯片制造工艺水平的提升，例如CPU的处理器芯片的规模越来越大、运行的频率越来越快，功耗与温度成为其不可忽视的关键因素。当CPU芯片电流消耗过大或电流波动过大而超出主板与封装的供电能力上限时，将导致电压不稳，从而使CPU芯片工作出错；若大电流持续时间过长而超出主板与封装的散热能力上限时，将导致温度升高，甚至可能导致CPU芯片烧毁。当前CPU芯片通常在片上实现有自适应功耗管理系统，通过CPU芯片内部的固件与硬件协同，监测当前芯片活跃事件，自动调节芯片电流、功耗与温度。

技术实现思路

[0003]本公开的至少一个实施例提供了一种芯片，该芯片包括：数据总线和控制总线；多个功能模块，分别配置为连接到所述数据总线和所述控制总线，并且通过所述数据总线进行数据传输；分布式功耗与温度监测网络，分布在所述芯片中且配置为收集所述芯片的活动数据和温度数据；功耗管理处理单元，配置为通过所述控制总线接收所述活动数据与所述温度数据，基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片，包括：数据总线和控制总线；多个功能模块，分别配置为连接到所述数据总线和所述控制总线，并且通过所述数据总线进行数据传输；分布式功耗与温度监测网络，分布在所述芯片中且配置为收集所述芯片的活动数据和温度数据；功耗管理处理单元，配置为通过所述控制总线接收所述活动数据与所述温度数据，基于所述活动数据与所述温度数据计算所述芯片的功耗数据，并且基于所述功耗数据来输出调节所述多个功能模块与所述数据总线之间的数据传输带宽的控制信号；以及多个节流开关，配置为基于所述控制信号来分别调节所述多个功能模块与所述数据总线之间的数据传输带宽。2.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述多个功能模块包括处理器核、主存控制器、外设控制器、芯粒连接器中的一个或多个。3.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述活动数据包括所述多个功能模块各种的操作次数的多个计数。4.根据权利要求3所述的芯片，其中，所述分布式功耗与温度监测网络包括分布在所述多个功能模块的多个计数器，被进一步配置为，通过所述多个计数器对所述多个功能模块各自的操作分别进行计数，以及通过所述控制总线收集与统计所述多个功能模块各自的操作的计数值。5.根据权利要求4所述的芯片，其中，所述分布式功耗与温度监测网络还包括设置在所述芯片中的一个或多个温度传感器以收集所述芯片的温度数据。6.根据权利要求5所述的芯片，其中，所述功耗管理处理单元还被配置为对所述分布式功耗与温度检测网络进行配置，包括：指定需要检测的功能模块；指定需要使能的计数器；以及指定需要检测的温度传感器。7.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述功耗管理处理单元被进一步配置为，统计所述芯片在当前之前一段时间内的活动的种类与数目以及实时温度，以及基于所述芯片在所述实时温度下的不同种类的活动的功耗权重，计算出所述芯片的当前功耗值。8.根据权利要求1
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7任一项所述的芯片，其中，所述多个节流开关分别设置在所述多个功能模块和所述数据总线之间。9.根据权利要求8所述的芯片，其中，所述多个节流开关每个包括使能寄存器、节流数目寄存器和节流控制阀门，所述使能寄存器基于所述功耗数据而被使能或不使能，所述节流数目寄存器基于所述使能寄存器是否被使能而向所述节流控制阀门发送节流控制数目信号，所述节流控制阀门基于所述节流控制数目信号来分别调节所述多个功能模块与所述数据总线之间的数据传输带宽。10.根据权利要求9所述的芯片，其中，所述功耗管理处理单元被进一步配置为对被选择的节流开关执行以下操作：对所述节流数目寄存器进行配置，其中，所述节流数目寄存器包括用于功耗未超标时
的节流数目的第一寄存器和用于功耗超标时的节流数目的第二寄存器，当芯片功耗未超标时，将所述使能寄存器配置为不使能，并且所述节流控制阀门收到的节流控制数目N等于所述第一寄存器的配置值，以及当所述芯片功耗超标时，将所述使能寄存器配置为使能，并且所述节流控制阀门收到的节流控制数目N等于所述第二寄存器的配置值，以及所述节流控制阀门配置为基于节流控制数目N来调节经过所述被选择的节流开关的数据传输带宽，N为大于或等于0的整数。11.根据权利要求10所述的芯片，其中，当所述功能模块为处理核时，对于用于所述处理核的节流开关，所述节流控制数目为访存指令节流数目，所述节流控制阀门收到所述处理核的访存指令数目为M，并且所述节流控制阀门放行到所述数据总线上的访存指令数目为M
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N，其中，M为大于或等于0的整数，当N大于或等于M时，所述访存指令数目取0。12.根据权利要求10所述的芯片，其中，当所述功能模块为主存控制器时，对于用于所述主存控制器的节流开关，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勋，贾琳黎，
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：