[发明专利]一种雷达信号处理平台动态功耗控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体涉及雷达信号处理平台的功耗控制方法。

背景技术

雷达信号处理平台主要由若干块信号处理板卡组合构成，信号处理板卡多为FPGA+多片多核DSP的异构SOC平台，随着雷达信号处理需求不断提升，对数据带宽、数据处理能力和数据处理速度的要求也越来越高。虽然信号处理并行系统具有更高的峰值效能，但是系统绝对功耗依然很高，过高的功耗会给系统内的芯片封装、供电和散热带来极大的挑战，因此，功耗不仅是系统优化的重要目标，也逐渐成为决定系统设计的重要约束条件之一。信号处理板卡的功耗会随着DSP的性能和速度的提升而快速增加，更高速度DSP带来的高功耗的负面影响已超过其在性能方面带来的好处，因此DSP功耗越来越成为DSP开发人员关注的重要问题。

现有技术中，一般对DSP阵列提供单一的电源电压和时钟频率，而DSP阵列在工作期间，功耗是不断变化的，提供单一的电源电源和时钟频率会存在以下缺点：

若根据DSP可工作的最高速度来给DSP提供单一的电源电压和时钟频率，则会出现功耗峰值过大，芯片过热的情况，高功耗带来的负面影响已超过其性能带来的好处；

若根据估算的DSP工作时的功耗峰值来给DSP提供单一的电源电压和时钟频率，则会在DSP功耗未达到峰值时不能发挥其当前可工作的最高速度，延长执行该任务集的时间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种雷达信号处理平台动态功耗控制方法及系统，其核心思想是由功耗管理模块在软件的配置下动态地对各个DSP的时钟、电源等进行调整，旨在满足给定系统功耗约束条件下挖掘信号处理并行处理的优势，优化系统执行性能。准确的功耗控制不仅有利于提高系统利用率，而且可以避免产生过高的功耗。本发明提出的功耗控制方法可以在不超过功耗约束阀值的前提下，根据硬件检测模块对信号处理板卡内各资源(如DSP当前工作的温度、电源电压和时钟频率等)使用情况的反馈，按照初始配置的功耗策略，判断DSP是否处于最佳工作状态，调整片上系统各模块工作状态，并通过动态调控电源电压和时钟频率来动态控制功耗，使DSP一直工作在性能和功耗的最优比状态，最大程度地逼近功耗约束，显著提高DSP功耗管理的粒度，从而优化系统平台并行处理效率。

本发明首先提供了一种雷达信号处理平台动态功耗控制方法，主要包括：

步骤一、获取所述雷达信号处理平台内DSP阵列的工作温度、工作电压、时钟频率、存储访问信息及资源占用信息；

步骤二、判断所述DSP阵列工作温度是否超过温度上限阀值，判断所述DSP阵列的存储访问空间或资源占用是否超过最大值的80％，若所述DSP阵列超过温度上限阀值或者所述DSP阵列的存储访问空间或资源占用超过其最大值的80％，则提高电源开关频率和降低时钟频率，直至所述DSP阵列工作温度低于温度上限阀值且所述DSP阵列的存储访问空间或资源占用低于最大值的80％；

步骤三、判断所述DSP阵列功耗是否处于设定范围内，若DSP阵列功耗高于功耗上限阀值，则提高电源开关频率、降低工作电压以及降低时钟频率，若DSP阵列功耗低于功耗下限阀值，则降低电源开关频率、提高工作电压以及提高时钟频率，直至所述DSP阵列功耗处于设定范围内。

优选的是，所述温度上限阀值选取自50℃～60℃。

优选的是，所述DSP阵列功耗高于功耗上限阀值选取自功耗最大值的65％～75％。

优选的是，所述DSP阵列功耗低于功耗下限阀值选取自功耗最大值的25％～35％。

本发明另一方面提供了一种雷达信号处理平台动态功耗控制系统，包括：

DSP阵列，为所述雷达信号处理平台的资源之一；

监测模块，实时监测所述DSP阵列工作温度、工作电压、时钟频率、存储访问信息及资源占用信息，并将其发送给控制模块；

控制模块，根据所述监测模块监测到的信息给出电源开关频率、电压值与时钟频率调整指令；

配置模块，执行所述控制模块的调整指令，对所述DSP阵列的电源开关频率、电压值及时钟频率进行调整。