[发明专利]一种降低片上网络功耗的方法、装置、CPU芯片及服务器

说明书

本发明的实施例公开了一种降低片上网络功耗的方法、装置、CPU芯片及服务器，涉及计算机技术领域，能够有效降低片上网络的功耗。所述方法包括：获取片上网络NoC的工作状态数据，所述工作状态数据包括在一段时间窗口内NIU中从设备发起的未响应请求数目、在一段时间窗口内RU中缓存的请求和响应数目、NoC历史带宽统计数据中的一种或多种；根据所述工作状态数据，计算NoC的预期工作频率；根据所述预期工作频率，调整NoC的工作频率。本发明适用于降低片上网络功耗的场合。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种降低片上网络功耗的方法、装置、CPU芯片及服务器。

背景技术

随着集成电路的发展和工艺的提升，芯片的集成度在不断提升，大规模SOC(System on Chip，系统级芯片)设计已成为主流。NoC(Network on Chip，片上网络)用于实现SOC中各个设备的片上互联，主要包括多个网络接口单元(Network Interface Unit，NIU)和路由单元(Router Unit，RU)，如图1所示，NIU在NoC的边界，每个NIU用于连接一个挂载设备，并负责管理该设备发出的所有请求和发送给该设备的所有请求。对于设备发送的每个请求，NIU均会记录相关信息并转发给RU，在收到RU转发的响应后，NIU将响应转发给设备并清除相关记录。对于从RU发送给设备的每个请求，NIU均会记录相关信息并转发给设备，在收到设备的响应之后，NIU将响应转发给RU并清除相关记录。RU在NoC的内部，实现NIU之间的互联，负责将NIU转发的每一笔请求或响应按照预设的路由规则转发给指定的NIU，RU的拓扑结构可根据设计需求制定，包括网状拓扑、环状拓扑等，RU会暂存收到的每笔请求或响应，在转发之后删除相关记录。

考虑到NoC的性能决定了整个SOC片上通信的效率，与SOC的性能息息相关，NoC一般都具有高带宽低延时的特性，而且NoC分布在SOC各处，占SOC设计比重大，因此NoC消耗了SOC相当大比例的功耗，降低NoC设计的功耗显得尤为重要。

现有的SOC设计中，NoC通常分为固定频率和可变频率两种。固定频率类型NoC多用于早期嵌入式SOC设计，NoC工作频率在系统正常运行之后不再改变，这类设计能效比一般较差，目前已不多见。可变频率类型NoC目前已广泛应用于当前各类SOC设计中，设计人员预先确定系统的典型应用场景，根据应用场景对NoC带宽和延时的要求，确定各应用场景下NoC的工作频率并记录。系统运行时，根据当前的工作场景为NoC选择预设的工作频率，只有当工作场景发生改变时，才更新NoC的工作频率。此类变频技术能够在一定程度上优化SOC的能耗比，但是由于不能动态对NoC工作频率进行精确调整，还有很大的改善和提升空间。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种降低片上网络功耗的方法、装置、CPU芯片及服务器，能够有效降低片上网络的功耗。

第一方面，本发明实施例提供一种降低片上网络功耗的方法，包括：

获取片上网络NoC的工作状态数据，所述工作状态数据包括在一段时间窗口内NIU中从设备发起的未响应请求数目、在一段时间窗口内RU中缓存的请求和响应数目、NoC历史带宽统计数据中的一种或多种；

根据所述工作状态数据，计算NoC的预期工作频率；

根据所述预期工作频率，调整NoC的工作频率。

结合第一方面，在第一方面的一种实施方式中，所述NoC的预期工作频率的计算公式为：