[发明专利]一种多核异构芯片的性能与功耗管理系统及方法

说明书

一种多核异构芯片的性能与功耗管理系统，包括，多核异构芯片，其获取片上的温度，并根据获取的片上不同温度，控制其内部CPU簇、GPU簇的工作频率，进行动态功耗与性能管理，以及控制实时开关电源单元、可控电源单元的工作；实时时钟电源单元，为多核异构芯片内低功耗供电域提供常供电；实时开关电源单元，其接受多核异构芯片的控制，为其对应的多核异构芯片内的CPU簇和GPU簇提供供电实时开关，进行静态功耗与性能管理；可控电源单元，其接受多核异构芯片的控制，为易失性存储颗粒、非易失性存储颗粒，以及对应的多核异构芯片内CPU簇提供供电。本申请还提供一种多核异构芯片的性能与功耗管理方法，可实现芯片高温静态功耗管理。

技术领域

本申请涉及芯片功耗管理技术领域，尤其涉及一种芯片在不同环境温度下的性能与功耗管理方法。

背景技术

在能源、矿业等工业控制设备领域，通常需要控制设备内的主控芯片在户外常年不停机工作，而电子器件（包括芯片）的使用寿命，温度每升高10度，寿命减半。为了适应户外使用需求，许多设备采用防水塑料密封外壳，非常不利于散热，因此，对工作在上述环境下片长时间运行的芯片进行实时控制与管理芯片显得非常重要，特别是在户外阳光照射条件下，密封结构中温度大幅上升时，管理控制好芯片的工作温度才能保证设备的超长使用寿命。

现有芯片的功耗管理，主要采用芯片内部电源管理模块，仅是针对于非异构芯片的同簇CPU的关核与降频调压对芯片的性能和功耗进行管理，多适用非异构芯片性能功耗管理。对于多核异构芯片中的多个不同的CPU内核簇和芯片内部各模块，现有芯片的功耗管理则缺乏实时性能功耗的针对性管理，不能使多核异构芯片的性能功耗管理达到最优。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本申请的目的在于提供一种多核异构芯片的性能与功耗管理系统及方法，针对多核异构芯片包含多个不同的CPU簇和多个功能模块，随时间环境温度和应用场景变化，进行针对性的实时性能与功耗管理。

为了实现上述目的，本申请提供的多核异构芯片的性能与功耗管理系统，包括，多核异构芯片、实时时钟电源单元、实时开关电源单元、可控电源单元、易失性存储颗粒，以及非易失性存储颗粒，其中，

所述多核异构芯片，其根据获取的片上不同温度，控制其内部CPU簇、GPU簇的工作频率，进行动态功耗与性能管理，以及控制所述实时开关电源单元、所述可控电源单元的工作；

所述实时时钟电源单元，为所述多核异构芯片内低功耗供电域提供常供电；

所述实时开关电源单元，其接受所述多核异构芯片的控制，为其对应的所述多核异构芯片内的CPU簇和GPU簇提供供电实时开关，进行静态功耗与性能管理；

所述可控电源单元，其接受多核异构芯片的控制，为所述易失性存储颗粒、所述非易失性存储颗粒，以及对应的所述多核异构芯片内CPU簇提供供电。

进一步地，所述多核异构芯片，包括，电源逻辑控制单元、第一CPU簇、第二CPU簇、第三CPU簇、GPU簇、非易失存储控制单元、易失存储控制单元、片上温度传感器、神经网络模块，以及视频编解码模块，其中，

所述电源逻辑控制单元，其根据所述片上温度传感器获取的片上温度，对所述第一CPU簇、所述GPU簇、所述神经网络模块、所述视频编解码模块、所述非易失存储控制单元、所述易失存储控制单元的工作频率进行控制，以及对所述实时开关电源单元和所述可控电源单元的供电进行控制。

所述第一CPU簇、所述GPU簇，分别由所述实时开关电源单元提供供电；

所述第二CPU簇、所述第三CPU簇，分别由所述可控电源单元提供供电。

进一步地，所述实时时钟电源单元，包括，第一实时开关电源模块和第二实时开关电源模块，其中，

所述第一实时开关电源模块，其接受所述电源逻辑控制单元的控制，为所述第一CPU簇提供供电；