[發明專利]一種用于DVFS的溫度反饋控制系統及方法

有效

• 申請號: 201210132379.2
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN103376869B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 姚震;陳立前;潘麗麗
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F1/32
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于集成電路控制領域，尤其涉及一種用于DVFS的溫度反饋控制系統及方法。

背景技術

目前，由于手持設備芯片對于供電電池的壽命和功耗有嚴格的要求，因此需要通過動態電壓頻率調整(Dynamic?Voltage?Frequency?Scaling，DVFS)根據芯片的實時負載需求動態調整芯片的工作頻率和工作電壓，從而達到有效降低芯片功耗的目的。然而，在DVFS的應用過程中，芯片在工作時會因自身的溫度變化而導致其性能隨之發生變化。當芯片的負載較輕時，通過DVFS使芯片處于低電壓工作模式下，此時芯片的運行速度與溫度變化成正比關系，即溫度越低，運行速度越慢；當芯片的負載較重時，通過DVFS使芯片處于高電壓工作模式下，此時芯片的運行速度則與溫度變化成反比關系，即溫度越高，運行速度越慢。由上述情況可知，如何讓芯片在低電壓低溫和高電壓高溫條件下正常工作便成為DVFS應用中急需解決的問題。

針對上述DVFS應用中所存在的問題，現有技術提供了兩種解決方案，一種是通過降低芯片在低電壓和高電壓工作模式下的工作頻率，以降頻方式克服溫度變化所帶來的問題，而此種方式卻會同時降低芯片的整體性能；另一種則是在維持芯片工作頻率不變的前提下，提高芯片在低電壓工作模式時的工作電壓，以增大功耗為代價保證芯片正常工作，而此種方案卻明顯與前述的DVFS的應用目的(降低芯片功耗)相違背。

綜上所述，現有技術無法在保證芯片整體性能和對芯片實現有效功耗控制的前提下克服芯片溫度變化對DVFS應用所造成的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于DVFS的溫度反饋控制系統，以在保證芯片整體性能和對芯片實現有效功耗控制的前提下克服芯片溫度變化對DVFS應用所造成的問題。

本發明是這樣實現的，一種用于DVFS的溫度反饋控制系統，內置于芯片中，且包括用于調整所述芯片的工作頻率與工作電壓的DVFS電路，所述溫度反饋控制系統還包括：

溫度數據獲取模塊、微處理器及主處理器；

所述溫度數據獲取模塊用于獲取所述芯片的實時溫度數據；

所述微處理器分別與所述DVFS電路和所述溫度數據獲取模塊連接，用于根據所述主處理器發出的控制數據包觸發所述溫度數據獲取模塊工作，從所述溫度數據獲取模塊讀取所述實時溫度數據，并根據所述控制數據包對所述實時溫度數據執行溫度反饋算法以輸出相應的性能控制參數至所述DVFS電路；

所述主處理器與所述微處理器相連接，用于根據用戶發出的溫度反饋觸發信號生成并發送所述控制數據包，并在需要微處理器結束工作進程時發出進程終止指令。

本發明的另一目的還在于提供一種基于所述用于DVFS的溫度反饋控制系統的溫度反饋控制方法，所述溫度反饋控制方法包括以下步驟：

A.主處理器根據用戶發出的溫度反饋觸發信號生成并發送控制數據包；

B.微處理器根據所述控制數據包觸發所述溫度數據獲取模塊獲取芯片的實時溫度數據；

C.所述微處理器從所述溫度數據獲取模塊讀取芯片的實時溫度數據，根據所述控制數據包對所述實時溫度數據執行溫度反饋算法以輸出相應的性能控制參數至DVFS電路；

D.所述DVFS電路根據所述性能控制參數調整所述芯片的工作頻率與工作電壓；

F.當所述微處理器未接收到所述主處理器發出的進程終止指令時，繼續執行所述步驟C。

在本發明中，主處理器按照所接收到的溫度反饋觸發信號發出控制數據包至微處理器，微處理器隨即觸發溫度數據獲取模塊工作，并在溫度數據獲取模塊獲取到芯片的實時溫度數據后，根據所述控制數據包對所述實時溫度數據執行溫度反饋算法以輸出相應的性能控制參數使DVFS電路對芯片的工作頻率和工作電壓進行調整，進而使所述芯片在低電壓低溫和高電壓高溫時實現自動調頻調壓，從而在保證芯片整體性能和對芯片實現有效功耗控制的前提下克服芯片溫度變化對DVFS應用所造成的問題。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的用于DVFS的溫度反饋控制系統的模塊結構圖；

圖2是本發明第二實施例提供的用于DVFS的溫度反饋控制方法的實現流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。