一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法、装置，结合输入数据序列的分布特征与逻辑门自身不同输入状态转换与能耗间关系，可以得出逻辑门单次运算平均能耗的计算方法，不受输入数据序列变化的影响，只需实时统计数据序列的分布特征，便能实时更新逻辑门单次运行的平均能耗，相较于直接测量能耗的方法，更接近逻辑运算背后的物理原理，且不涉及逻辑门自身的工艺、材料等物理因素，大大简化了分析逻辑门单次运行平均能耗的流程与步骤。因此，通过实施本发明专利技术，无论静态能耗占比如何，均能准确计算其结果。均能准确计算其结果。均能准确计算其结果。

【技术实现步骤摘要】
一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法、装置


[0001]本专利技术涉及能耗计算
，具体涉及一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法、装置。

技术介绍

[0002]现有技术中，对逻辑门单次运行的平均能耗往往采用实际测量求平均的方法得出。该方法对输入数据序列的概率分布不敏感，当逻辑门输入的数据序列统计特征发生变化时，逻辑门运行时的能耗也会发生变化。同时，由于晶体管尺寸不断缩小，逻辑门内由漏电流导致的静态能耗其占比逐渐高于由电路翻转和内部短路导致的动态能耗，根据晶体管翻转次数推算逻辑门能耗的方法已无法精确计算逻辑门的整体能耗。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供了涉及一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法、装置，以解决现有技术中根据晶体管翻转次数推算逻辑门能耗的方法已无法精确计算逻辑门的整体能耗的技术问题。
[0004]本专利技术提出的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法，该计算逻辑门单次运行平均能耗的方法包括：获取待计算逻辑门的输入数据序列，以及基于所述输入数据序列获取所述待计算逻辑门在第一时刻内的第一输入状态集和第二时刻内的第二输入状态集，所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的下一时刻；基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第一关系式，所述第一关系式反映所述待计算逻辑门的输入状态的转换与能耗的关系；基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式，所述第二关系式反映输入数据序列的输入状态的转换概率；基于所述第一关系式和所述第二关系式，经过预设第一计算方法，得到所述待计算逻辑门在所述单次运算时间内的平均能耗。
[0006]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第一关系式，包括：基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定所述待计算逻辑门在单次运算时间产生的至少一个能耗；基于每个所述能耗，确定所述第一关系式。
[0007]结合第一方面，在第一方面的另一种可能的实现方式中，基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式之前，所述方法还包括：获取所述输入数据序列中每个输入数据中高电平的预设概率值以及每个所述输入数据分别在所述第一时刻和所述第二时刻的所述输入状态中输入高电平的个数值。
[0008]结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式，包括：基于所述第一输入状态集、所述第二输入状态集、每个所述预设概率值和每个所述个数值，经过预设第二计算方
法，得到所述待计算逻辑门的至少一个输入状态转换概率；基于每个所述输入状态转换概率，确定所述第二关系式。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供一种计算逻辑门单次运行平均能耗的装置，该计算逻辑门单次运行平均能耗的装置包括：获取模块，用于获取待计算逻辑门的输入数据序列，以及基于所述输入数据序列获取所述待计算逻辑门在第一时刻内的第一输入状态集和第二时刻内的第二输入状态集，所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的下一时刻；第一确定模块，用于基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第一关系式，所述第一关系式反映所述待计算逻辑门的输入状态的转换与能耗的关系；第二确定模块，用于基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式，所述第二关系式反映输入数据序列的输入状态的转换概率；计算模块，用于基于所述第一关系式和所述第二关系式，经过预设第一计算方法，得到所述待计算逻辑门在所述单次运算时间内的平均能耗。
[0010]结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述第一确定模块，包括：第一确定子模块，用于基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定所述待计算逻辑门在单次运算时间产生的至少一个能耗；第二确定子模块，用于基于每个所述能耗，确定所述第一关系式。
[0011]结合第二方面，在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第一获取模块，用于获取所述输入数据序列中每个输入数据中高电平的预设概率值以及每个所述输入数据分别在所述第一时刻和所述第二时刻的所述输入状态中输入高电平的个数值。
[0012]结合第二方面，在第二方面的又一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，包括：计算子模块，用于基于所述第一输入状态集、所述第二输入状态集、每个所述预设概率值和每个所述个数值，经过预设第二计算方法，得到所述待计算逻辑门的至少一个输入状态转换概率；第三确定子模块，用于基于每个所述输入状态转换概率，确定所述第二关系式。
[0013]第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述计算机执行如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的计算逻辑门单次运行平均能耗的方法。
[0014]第四方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器通过执行所述计算机程序，从而执行如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的计算逻辑门单次运行平均能耗的方法。
[0015]本专利技术提供的技术方案，具有如下效果：
[0016]本专利技术实施例提供的计算逻辑门单次运行平均能耗的方法，获取待计算逻辑门的输入数据序列，以及基于所述输入数据序列获取所述待计算逻辑门在第一时刻内的第一输入状态集和第二时刻内的第二输入状态集，所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的下一时刻；基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第一关系式，所述第一关系式反映所述待计算逻辑门的输入状态的转换与能耗的关系；基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式，所述第二关系式反映输入数据序列的输入状态的转换概率；基于所述第一关系式和所述第二关系式，经过预设第一计算方法，
得到所述待计算逻辑门在所述单次运算时间内的平均能耗。本专利技术结合输入数据序列的分布特征与逻辑门自身不同输入状态转换与能耗间关系，可以得出逻辑门单次运算平均能耗的计算方法，不受输入数据序列变化的影响，只需实时统计数据序列的分布特征，便能实时更新逻辑门单次运行的平均能耗，相较于直接测量能耗的方法，更接近逻辑运算背后的物理原理，且不涉及逻辑门自身的工艺、材料等物理因素，大大简化了分析逻辑门单次运行平均能耗的流程与步骤。因此，通过实施本专利技术，无论静态能耗占比如何，均能准确计算其结果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是根据本专利技术实施例提供的一种计算逻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算逻辑门单次运行平均能耗的方法，其特征在于，所述方法包括：获取待计算逻辑门的输入数据序列，以及基于所述输入数据序列获取所述待计算逻辑门在第一时刻内的第一输入状态集和第二时刻内的第二输入状态集，所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的下一时刻；基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第一关系式，所述第一关系式反映所述待计算逻辑门的输入状态的转换与能耗的关系；基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式，所述第二关系式反映输入数据序列的输入状态的转换概率；基于所述第一关系式和所述第二关系式，经过预设第一计算方法，得到所述待计算逻辑门在所述单次运算时间内的平均能耗。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第一关系式，包括：基于所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定所述待计算逻辑门在单次运算时间产生的至少一个能耗；基于每个所述能耗，确定所述第一关系式。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式之前，所述方法还包括：获取所述输入数据序列中每个输入数据中高电平的预设概率值以及每个所述输入数据分别在所述第一时刻和所述第二时刻的所述输入状态中输入高电平的个数值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述输入数据序列、所述第一输入状态集和所述第二输入状态集，确定第二关系式，包括：基于所述第一输入状态集、所述第二输入状态集、每个所述预设概率值和每个所述个数值，经过预设第二计算方法，得到所述待计算逻辑门的至少一个输入状态转换概率；基于每个所述输入状态转换概率，确定所述第二关系式。5.一种计算逻辑门单次运行平均能耗的装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取待计算逻辑门的输入数据序列，以及基于所述输入数据序列获取所述待计算逻辑门在第一时刻内的第一输入状态集和第二时刻内的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝家月，王宇庭，毛江，张宸，刘畅，任家朋，沈阳武，何立夫，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：