[發(fā)明專利]基于不同制造工藝實(shí)現(xiàn)的低功耗多核SOC及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310069655.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103176944A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖裕民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州瑞芯微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F15/76
• 分類號(hào): G06F15/76
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

1.基于不同制造工藝實(shí)現(xiàn)的低功耗多核SOC，其特征在于：包括至少一個(gè)高性能CPU和至少一個(gè)低功耗CPU，每一CPU均連接一性能負(fù)載監(jiān)視器，且每一CPU還通過(guò)一電源開(kāi)關(guān)連接一電壓可控電源，所述電源開(kāi)關(guān)控制其對(duì)應(yīng)的CPU的電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所述性能負(fù)載監(jiān)視器均連接至一功耗控制電路，所述功耗控制電路還分別連接各電源開(kāi)關(guān)和各電源可控電源；

所述性能負(fù)載監(jiān)視器負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)視其對(duì)應(yīng)CPU的實(shí)時(shí)性能負(fù)載值,并將其對(duì)應(yīng)CPU的實(shí)時(shí)性能負(fù)載值送往所述功耗控制電路；

所述電壓可控電源負(fù)責(zé)向其對(duì)應(yīng)的CPU電壓域供電，所述電壓可控電源的輸出電壓由所述功耗控制電路控制；

所述電源開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)控制其對(duì)應(yīng)CPU的電源的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)，所述電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)由所述功耗控制電路控制；

所述功耗控制電路首先對(duì)各CPU的實(shí)時(shí)性能負(fù)載值進(jìn)行累加，得到總體性能負(fù)載值，再將所述總體性能負(fù)載值與高性能和低功耗的負(fù)載門限進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果：保持高性能CPU工作或轉(zhuǎn)變?yōu)榈凸腃PU工作，所述功耗控制電路根據(jù)比較結(jié)果控制各電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟或關(guān)閉，接著所述功耗控制電路通過(guò)一性能負(fù)載與頻率的映射表查詢正在工作的CPU要達(dá)到所需的總體性能負(fù)載值所對(duì)應(yīng)需要的工作頻率，然后通過(guò)一DVFS表查詢到正在工作的CPU在該工作頻率下對(duì)應(yīng)的電壓值，最后所述功耗控制電路控制所述電壓可控電源輸出查詢到該電壓值，從而實(shí)現(xiàn)了低功耗和高性能之間的平衡；所述性能負(fù)載與頻率的映射表中存儲(chǔ)著各CPU要達(dá)到某一總體性能負(fù)載能力所對(duì)應(yīng)需要的工作頻率,供所述功耗控制電路查詢;所述DVFS表中存儲(chǔ)著各CPU要達(dá)到某一工作頻率所對(duì)應(yīng)需要的電壓值，供所述功耗控制電路查詢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于不同制造工藝實(shí)現(xiàn)的低功耗多核SOC設(shè)計(jì)方法，其特征在于：每一CPU均通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路連接所述性能負(fù)載監(jiān)視器，所述電平轉(zhuǎn)換電路避免不同電壓域通信時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

3.基于不同制造工藝實(shí)現(xiàn)的低功耗多核SOC設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述低功耗多核SOC內(nèi)設(shè)有高性能CPU、低功耗CPU、性能負(fù)載監(jiān)視器、電源開(kāi)關(guān)、電壓可控電源以及功耗控制電路，所述低功耗多核SOC設(shè)計(jì)方法具體包括如下步驟：

步驟1、移動(dòng)設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)，SOC內(nèi)只有高性能CPU處于開(kāi)啟狀態(tài)；

步驟2、各所述性能負(fù)載監(jiān)視器將其對(duì)應(yīng)的CPU的實(shí)時(shí)性能負(fù)載值送往所述功耗控制電路；

步驟3、所述功耗控制電路對(duì)各CPU的實(shí)時(shí)性能負(fù)載值進(jìn)行累加，得到總體性能負(fù)載值；

步驟4、所述功耗控制電路將所述總體性能負(fù)載值與高性能和低功耗的負(fù)載門限進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果：保持高性能CPU工作或轉(zhuǎn)變?yōu)榈凸腃PU工作，所述功耗控制電路根據(jù)比較結(jié)果控制各電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟或關(guān)閉；

步驟5、所述功耗控制電路先通過(guò)一性能負(fù)載與頻率的映射表查詢正在工作的CPU要達(dá)到所需的總體性能負(fù)載值所對(duì)應(yīng)需要的工作頻率，再通過(guò)一DVFS表查詢到正在工作的CPU在該工作頻率下對(duì)應(yīng)的電壓值，所述功耗控制電路控制所述電壓可控電源輸出查詢到該電壓值，從而實(shí)現(xiàn)了低功耗和高性能之間的平衡；所述性能負(fù)載與頻率的映射表中存儲(chǔ)著各CPU要達(dá)到某一總體性能負(fù)載能力所對(duì)應(yīng)需要的工作頻率,供所述功耗控制電路查詢;所述DVFS表中存儲(chǔ)著各CPU要達(dá)到某一工作頻率所對(duì)應(yīng)需要的電壓值，供所述功耗控制電路查詢。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于不同制造工藝實(shí)現(xiàn)的低功耗多核SOC設(shè)計(jì)方法，其特征在于：每一CPU均通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路連接所述性能負(fù)載監(jiān)視器，所述電平轉(zhuǎn)換電路避免不同電壓域通信時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。