一种动态电压和频率调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动态电压和频率调节方法及装置，旨在通过监控CPU的指令/数据缓存缺失率以及CPU与各个加速器或者协处理器之间的命令交互频率，根据最优频率估计模型，估计出最优的控制频率，然后依据最优频率在CPU可用的频率/电压控制点集合中，选择最合适的频率电压控制点，确定CPU应使用的频率和电压，从而使系统的总体功耗最小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态电压和频率调节，尤其是一种根据CPU系统可选的频率集合，选择运行频率和电压使得系统的总体功耗最小的方法及装置。
技术介绍
动态电压和频率调节(DVFS，DynamicVoltage and Frequency kaling)方法是减少芯片系统功耗的有效方法。在CPU比较空闲的时候减少CPU运行频率，并减少CPU的运行电压，可以有效地减少CPU系统的功耗，减少大系统功耗。但是由于运行时间变长了， I/O, Memory以及其它外设的运行时间也长了，导致这些模块的功耗变大了，因此系统的最小功耗并不一定在频率/电压最低的时候。DVFS方法的难点在于，对于系统功耗的准确估计或者对于系统最优频率/电压控制点的选择。文献Design and Implementation of a Critical Speed-Based DVFS Mechanism for the Android Operating System (IEEE Embedded and Multimedia Computing, 2010 5yh International Conference)中给出了通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种动态电压和频率调节控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，统计一个监控周期内ＣＰＵ运行指令数Ｎｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＣＰＵ指令／数据缓存缺失数ＮＩ＿ｍｉｓｓ，ＣＰＵ　和各个协处理器或者加速器之间的命令交互次数Ｎｉ，ｃｏｍｍａｎｄ，ｉ＝１，２，３，……；步骤二，计算ＣＰＵ指令／数据缓存缺失率ＲＩｓｔｒｕｃｔ　＝　ＮＩ＿ｍｉｓｓ／Ｎｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＣＰＵ　和各个协处理器或者加速器之间的命令交互率Ｒｉ，ｃｏｍｍａｄ　＝　Ｎｉ，　ｃｏｍｍａｎｄ／　Ｎｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉ＝１，２，３，……；步骤三，根据ＣＰＵ指令／数据缓存缺失率ＲＩｓｔｒｕｃｔ　，ＣＰＵ　和各个协处理器...

【技术特征摘要】
1.一种动态电压和频率调节控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤步骤一，统计一个监控周期内CPU运行指令数Ninstra。ti。n，CPU指令/数据缓存缺失数N1-miss，CPU和各个协处理器或者加速器之间的命令交互次数Ni^mmand，i=l，2，3，……； 步骤二，计算CPU指令/数据缓存缺失率RIstruct iNI_miss /Ninstruction, CPU和各个协处理器或者加速器之间的命令交互率Ri^nmad = Ni,。。_and/ Ninstruction, i=l,2,3,……；步骤三，根据CPU指令/数据缓存缺失率I Istra。t，CPU和各个协处理器或者加速器之间的命令交互率Ri^nmad,计算出最优频率的估计值；步骤四，用估计出来的最优频率在CPU可选的频率/电压控制点集合中，找到最优频率 /电压控制点；步骤五，根据找到的最优频率/电压控制点确定当前应使用的频率和电压。2.如权利要求1所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述最优频率的估计值采用最优频率估计模型计算得到，即最优频率的估计值是Rlsteurt, Rlicofflfflad, R2,COfflfflad…RN,commad 的函数。3.如权利要求2所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述最优频率估计模型采用线性模型或者多项式模型中的一种。4.如权利要求3所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述最优频率估计模型采用多项式模型用下式表示+ ^25^ ! X ^hma +x ^istrm + 这2戲啦:/、+ a%l X Rys碰磁 +X 纖觀i + aU X ^lMmmd十 ^2,1 X l ^mtmsM 十 ^2,2 X十 ^2,3、人 ^l^mmmd+ an,l X R 雄職 miJ X ^n^Mmmid + an~S X l^mmmi模型参数通过如下方法确定选定一定的测试程序集，对测试集中的每个测试用例，通过实验找出每个测试用例对应的最优的频率/电压控制点，以及相应的缺失率Rlsteurt和交互率Ri，。。_d，利用实验获取到的数据，估计最优频率估计模型相关的参数可采用最小二乘法进行参数估计，并将该参数存储起来供实际运行时使用。5.如权利要求2所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述最优频率估计值根据监控到的该监控周期的数据Rcmrent,以及历史数据I^last，对下一个运行监控周期的数据Rnext进行预测=+Osa^1 ,并利用最优频率估计模型计算得到。6.如权利要求5所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述预测需对CPU指令/数据缓存缺失率&steu。t，CPU和各个协处理器或者加速器之间的命令交互率Rfmad,^2, commad^N, commad分别进行。7.如权利要求2所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述最优频率估计值直接根据最近一个监控周期的CPU指令/数据缓存缺失率I Istra。t，CPU和各个协处理器或者加速器之间的命令交互率R1^mmad, R2,。。_ad…&。。_d，利用最优频率估计模型计算得到。8.如权利要求1所述的动态电压和频率调节方法，其特征在于，所述根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林哲民，冀晋，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31