[發明專利]一種基于加速壽命試驗的低功耗采集系統壽命評估方法

有效

• 申請號: 201410092820.8
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103837772B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 張超;王少萍;梁賢賡;洪葳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所11121
• 代理人: 祗志潔

技術領域

本發明屬于低功耗采集系統功耗估計、壽命預測領域，具體涉及一種基于加速壽命試驗的低功耗采集系統壽命評估方法。

背景技術

目前，國內外研究者對功耗估計的研究主要分為兩大方面。一方面是對寄存器傳輸級(Register-transfer?level,簡稱RTL)層次電路的功耗估計；一方面是對系統級集成電路的功耗估計。兩者既相互關聯又存在很多不同點。對RTL層次電路的功耗估計主要有兩種方法：一種為動態估計法，另一種為靜態估計法。動態估計法是一種基于仿真的分析方法；靜態估計法是一種基于概率分析的方法，主要包括：基于馬氏鏈的分析方法、基于狀態轉換密度的分析方法、基于熵的分析方法。兩種方法相比各有優缺點，動態估計法的結果更為準確，但仿真過程繁瑣、耗費時間長、采樣值需要正態分布。靜態估計法更為簡潔，普通的RTL層次電路的功耗估計都采用靜態估計法，但該方法得到的結果準確性較低。以上所述的功耗估計方法都是面向RTL層次電路的，如果直接用這些方法來分析系統級集成電路的功耗情況必然會產生很大的誤差。對于系統級集成電路的功耗估計需要考慮很多RTL層次電路沒有考慮的問題，如系統各部分電路的交互影響產生的功耗、環境影響產生的功耗等，忽略了這些功耗的影響會造成整個系統的功耗估計結果的失準，甚至是錯誤。為了解決系統級集成電路的功耗估計、壽命預測，多數研究者采用將整個系統高度抽象化，將系統的各個耗電子部分抽象化，考慮各部分交互對功耗影響，考慮環境對功耗的影響，將幾部分結合起來形成高度抽象化的系統功耗估計模型。再利用相關的軟件，通過改變輸入條件來仿真得到不同情況下系統的功耗。

對低功耗系統進行功耗估計，采用上述的兩種方法都存在一定問題。如果采用RTL層次電路的功耗估計方法，在建模、計算過程中存在著芯片參數不準確的問題，電路中存在著寄生電容、電阻，沒有考慮系統級各部分交互和環境的影響。這樣的功耗估計結果勢必會不準確，因此這種面向RTL層次電路的功耗估計方法是不適合低功耗系統的。如果采用系統級的功耗估計方法，存在的主要問題是仿真過程繁瑣，耗費的時間長，同時這種高度抽象化的功耗估計模型仍然擺脫不了芯片參數不準、電路中存在著寄生電容、電阻的問題。

發明內容

本發明的目的是：為低功耗采集系統的功耗估計、壽命預測提供一種實際操作強、準確度高的估計方法，可以兼顧低功耗采集系統功耗估計的準確性和快速性。本發明提供了一種基于加速壽命試驗的低功耗采集系統壽命評估方法。

本發明提供的基于加速壽命試驗的低功耗采集系統壽命評估方法，具體實現步驟為：

步驟1：對采集系統的工作壽命通過如下公式來進行獲取：

t^(T)=TCI^sT+c^w-I^sTw---(1)]]>

式中，T表示采樣周期；C表示低功耗采集系統電池的容量；表示采集系統單次循環工作功耗；表示低功耗采集系統的休眠電流；表示采集系統單次循環的工作時間；其中，C、和為未知參數。

步驟2：設定三個以上不同的采樣周期，對采集系統進行實驗，獲取各個采樣周期下采集系統的壽命臨界點，每個壽命臨界點對應一個坐標（工作壽命，系統失效點的電池電壓）；實驗用的采樣周期小于實際工作的采樣周期；

步驟3：以（采樣周期，系統對應的工作壽命）為一個坐標，對公式（1）進行擬合，確定未知參數；

在進行擬合時，將采樣周期T作為x，系統的工作壽命作為y，用參數a表示C，參數b表示參數c表示；則公式（1）簡化為如下形式：