[發明專利]事務處理級的系統功率消耗估計方法與系統

有效

• 申請號: 201010622761.2
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102486813A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 薛文燦;葉人杰;黃鴻杰;莊逸堯
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術領域

本發明是有關于一種功率消耗估計技術，且特別是有關于一種事務處理級的系統功率消耗估計方法與系統，以及其中特征萃取器的插入方法。

背景技術

隨著系統級芯片(system-on-chip，SoC)設計復雜度的提升，傳統的寄存器傳送層級(Register?Transfer?Level，RTL)設計流程所需的產品開發時間周期越來越長。而現今的系統級芯片設計需要軟硬件的高度整合，使得產品開發周期又增加了軟件開發的時間周期，傳統的RTL設計流程卻沒辦法在硬件設計的初期提供軟件仿真(Simulation)的環境。因此，采用電子系統層級(Electronic?System?Level，ESL)設計來縮短系統軟硬件開發時間周期，已成為一個必然的趨勢。為了更進一步地重復利用已開發出來的ESL模型，利用高位合成(High-Level?Synthesis)工具將ESL模型轉成RTL也越來越受到廣泛的應用。

功率消耗一直是芯片設計的重要問題，隨著系統層級芯片的復雜度和速度愈來愈高，功率消耗更成為影響芯片以及系統效能和成本的關鍵。目前已有許多研究指出，在ESL改善功率消耗的問題比起在RTL或門層級(gate?level)的效益高上許多。根據國際半導體技術藍圖(International?Technology?Roadmap?for?Semi?conductor，ITRS)于2009年所作的研究指出，在2011年將有50％的功率消耗改善會是在ESL完成；而到了2015年，預計將有高達80％的功率消耗改善會是在ESL達成。而在ESL中，事務處理級(Transaction?Level，TL)的應用最為廣泛。因此，將估測功率在更早的設計階段以及更高的設計層級—事務處理級來進行是非常必要的。

然而，傳統技術在事務處理級估測功率消耗仍然面臨許多困難，主要原因在于尚未有成熟的解決方案，設計者需額外花費許多時間為高階的設計模型加上反應功率消耗的功能。此外，雖然目前已經有電子設計自動化(ElectronicDesign?Automation，EDA)廠商開發事務處理級估測功率消耗的工具，但是仍然使用RTL的功率估測引擎(power?engine)。傳統技術未能結合高位合成技術來自動產生帶有功率消耗信息能力的模型，不易應用于正在開發的電子裝置上。上述情況使得設計者不容易在設計初期階段即從較高階的事務處理級來估計、分析功率消耗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種事務處理級的系統功率消耗估計方法與系統，在電子系統層級(Electronic?System?Level，ESL)的設計階段便可以實現高階功率消耗估計，因此能有效縮短系統軟硬件開發時間周期，增加產品Time-to-Market的效益。

為實現本發明的目的而提供一種事務處理級(Transaction?Level)的系統功率消耗估計方法，包括：插入至少一特征萃取器至一目標系統的至少一電子裝置中；使該目標系統進行所述事務處理級仿真時，所述至少一特征萃取器萃取該電子裝置的至少一功率特征；提供一功率模型(Power?Model)；使用該功率模型將所述至少一特征萃取器所提供的所述至少一功率特征轉換為至少一功率消耗值；以及所述至少一功率消耗值記錄于一功率數據庫。

所述插入至少一特征萃取器的步驟包括：

解析該電子裝置的事務處理級模型，以找出該電子裝置的運作狀態的一分支路徑；以及

插入所述至少一特征萃取器至該分支路徑。

所述插入至少一特征萃取器的步驟包括：

解析該電子裝置的事務處理級模型，以找出該電子裝置的運作狀態的多個分支點，其中該分支點的每一者具有多個分支路徑；

計算每一個分支點的每一個分支路徑的運算元數量；

計算每一個分支點的一運算元數量差異；

依據所述運算元數量差異，從該分支點中選擇至少一關鍵分支點；以及

插入所述至少一特征萃取器至所述至少一關鍵分支點的所述分支路徑。

所述選擇至少一關鍵分支點的步驟包括：

從該分支點中選擇所述運算元數量差異最多的分支點，作為所述至少一關鍵分支點。

所述選擇至少一關鍵分支點的步驟包括：

定義一臨界值；以及

從該分支點中選擇所述運算元數量差異大于該臨界值的分支點，作為所述至少一關鍵分支點。

所述至少一功率特征包括一時間標記及/或—狀態信息。

該功率模型提供計算所述至少一功率消耗值所需的系數值及/或計算式。