[发明专利]能量感知计算系统

说明书

本申请提供了一种能量感知系统及其方法。该能量感知系统包括：微控制器；能量存储器；集成在片上系统(SoC)中的多个执行功能；以及调度器，配置为基于能量存储器处的可用能量和完成每个操作所需的能量来调度操作的执行。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月12日提交的、申请号为62/531,602的美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及计算系统的功率管理，更具体地涉及基于可用功率调整计算的可用性。

背景技术

在电子设备中，功耗与处理能力相关。也就是说，增加计算机系统的处理能力往往会导致计算机系统的功耗增加。然而，对于电子设备，例如物联网(IoT)设备，将功耗保持在最低水平是很重要的。当电源来自能量收集时，电子设备的低功耗是至关重要的。

为了使此类设备的功耗减到最小，可用的解决方案通常为：在单个设备中提供多个处理器或“执行功能”，每个处理器或“执行功能”在不同的电源域(powerdomain)中运行。计算功能可以包括基本算术门、逻辑门、控制单元和/或输入/输出设备。一些计算功能可以基于功率事件或调度事件而触发，以进一步使功耗减到最小。

传统的功耗解决方案和电子设备的体系结构假定功率虽然是受限的，但始终可用。例如，电源可以是电池。因此，传统的功耗解决方案设计成以最小的功率利用率完成处理任务，而不考虑执行每个处理任务所需的功率和能量。也就是说，假设总是存在完成处理任务的可用功率。因此，传统的功耗解决方案未设计成在任何指定时间，特别是在执行计算任务之前，考虑可用能量。

在以超低功率运行的设备中(例如，基于能量收集的IoT设备)，传统的功耗解决方案可能不可行，因为能量并不总是可用的，并且执行处理任务的可用功率可能是零星的。

因此，提供能够克服上述挑战的解决方案将是有益的。

发明内容

以下是本公开的几个示例实施例的概要。提供本概要是为了方便读者对这些实施例有一个基本理解，并且没有完全限定本公开的范围。本概要不是对所有预期实施例的广泛概述，并且其目的既不是说明所有实施例的核心要素或关键元素，也不是描述任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为后面呈现的更详细描述的前序。为了方便起见，术语“一些实施例”或“某些实施例”可在本文中用于指本公开的单个实施例或多个实施例。

公开的某些实施例包括一种能量感知系统，该能量感知系统包括：微控制器；能量存储器；集成在片上系统(SoC)中的多个执行功能；以及调度器，配置为基于能量存储器处的可用能量和完成每个操作所需的能量来调度操作的执行。

公开的某些实施例还包括一种无线物联网(IoT)设备，该设备包括：射频(RF)收发器；以及能量感知系统，配置为基于可用能量和完成每个操作所需的能量来调度操作的执行。

公开的某些实施例还包括一种用于操作能量感知系统的方法。该方法包括：确定包含在能量感知系统中的能量存储器处的当前电压电平是否高于启动电压电平；以及当操作的启动电压电平低于当前电压电平时，由能量感知系统调度至少一个操作的执行。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求书中特别指出并明确要求保护本文公开的主题。根据以下结合附图进行的详细描述，所公开实施例的前述以及其他对象、特征和优点将显而易见。

图1是根据实施例的能量感知计算系统的示意图。

图2是示例模拟，示出了根据所公开实施例设计的能量感知计算系统的执行周期。

图3是根据实施例的用于在能量感知计算系统中调度操作执行的方法的流程图。

图4是根据实施例的实施能量感知计算系统的无线IoT设备的框图。