[發明專利]一種基于動態Voronoi圖的非均勻采樣熱重構方法及裝置

無效

• 申請號: 201210189414.4
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102760115A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 李鑫;劉濤;劉文江;戎蒙恬;周亮
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種基于動態Voronoi圖的非均勻采樣熱重構方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、計算芯片的功耗數據，并依據此功耗數據獲得在此功耗數據下微處理器的溫度分布；

步驟二、通過熱感器獲取采樣溫度值列表；

步驟三、根據芯片面積大小構造虛擬均勻網格；

步驟四、估算出每個虛擬均勻網格中的溫度數值；

步驟五、依據虛擬均勻網格中的溫度數值，重構出芯片的溫度分布。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，功耗數據包括但不限于模塊的動態功耗和漏功耗。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述功耗數據是通過微處理器性能仿真軟件在該芯片架構上仿真標準測試程序，并在此基礎上集成功耗分析模塊來計算芯片的動態功耗和漏功耗。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，是依據標準測試程序特性，在芯片架構中可能出現熱點的部分放置熱傳感器，得到采樣溫度值列表。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，采樣溫度值列表是指根據放置的熱傳感器數量，將仿真得到的多核處理器溫度分布中的對應熱點部分溫度數值作為熱傳感器讀數，所有熱傳感器讀數組成采樣溫度值向量。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，微處理器的溫度分布是指通過仿真軟件得到的多核處理器工作狀態時的二維溫度矩陣，該矩陣的行列數根據仿真精度的要求確定。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，虛擬均勻網格是指由于在計算機處理過程中任何連續的變量必須離散化，因此首先將整個芯片區域中連續的溫度信號離散化為L×W的網格表述，在此基礎上定義一個二維的虛擬均勻網格M×N，其中0≤M≤L，0≤N≤W。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟四中，是根據基于動態Voronoi圖的距離倒數加權算法估算出每個虛擬均勻網格中的溫度數值。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述距離倒數加權算法是指給出虛擬均勻網格中任意一點P的位置，將其和所有預先設置的非均勻傳感器位置結合構造出Voronoi圖D；虛擬均勻網格中P點的溫度數值由Voronoi圖D中P點的1級鄰域采樣點集和2級鄰域采樣點集通過距離倒數加權算法計算得到。

10.根據權利要求1或9所述的方法，其特征在于，進一步包括1級鄰域采樣點集是指在Voronoi圖D中，所有與P點相鄰的采樣點定義為P點的1級鄰域采樣點集。

11.根據權利要求1或9所述的方法，其特征在于，進一步包括2級鄰域采樣點集是指在Voronoi圖D中，所有與P點的1級鄰域采樣點集相鄰的采樣點定義為P點的2級鄰域采樣點集。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟五中，在估計出所有虛擬均勻網格的溫度數值后，是運用均勻采樣插值算法重構出整個芯片的溫度分布。

13.一種基于動態Voronoi圖的非均勻采樣熱重構裝置，其特征在于，所述裝置包括計算單元、獲取單元、構造單元、溫度估算單元及溫度分布單元，通過計算芯片的功耗數據，并依據此功耗數據獲得在此功耗數據下微處理器的溫度分布，接著通過熱感器獲取采樣溫度值列表，然后根據芯片面積大小構造虛擬均勻網格并估算出每個虛擬均勻網格中的溫度數值，最終依據虛擬均勻網格中的溫度數值，重構出芯片的溫度分布。

14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述計算單元用于計算芯片的功耗數據，并依據此功耗數據獲得在此功耗數據下微處理器的溫度分布。

15.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元用于通過熱感器獲取采樣溫度值列表。

16.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述構造單元用于根據芯片面積大小構造虛擬均勻網格。

17.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述溫度估算單元用于估算出每個虛擬均勻網格中的溫度數值。

18.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述溫度分布單元用于依據虛擬均勻網格中的溫度數值，重構出芯片的溫度分布。