[發明專利]用于并行功率監控的系統和方法

在審

• 申請號: 201710883142.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN108090008A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 劉劍一
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/42;G06F5/06;G01R21/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;周亞榮

本申請涉及用于并行功率監控的系統和方法。本公開的一個方面提供一種用于并行地監控被測設備(“DUT”)的多個子系統的功耗的數據采集系統(“DAQ”)。DAQ包括多個功率監控器和現場可編程門陣列(“FPGA”)芯片。功率監控器被用來收集用于DUT的子系統的功耗。FPGA芯片能經由內部邏輯獨立地操作功率監控器。通過采用功率監控器的并行陣列，功耗數據能夠被同時收集，并且在一些情況下降至幾十納秒或更少。只要FPGA芯片獲得數據，其對數據加時間戳、打包數據并且將數據傳送到主計算機以進一步處理和/或呈現給用戶。

相交申請的交叉引用

本申請要求2016年11月22日提交的美國臨時專利申請No.62/425,414的提交日的權益，該美國臨時專利申請的公開內容在此通過引用引入本文。

技術領域

本申請涉及用于并行功率監控的系統和方法。

背景技術

隨著移動設備變得越來越小且日益復雜，對于工程師和開發人員來說，能夠準確和有效地測量他們正在設計的產品的功耗變得特別重要。通常，移動設備的商業成功與設備的尺寸及其電池壽命相關。然而，隨著設備變得越來越小，電池的尺寸也必須縮小。因此，在產品開發期間，通常將重點放在功耗的優化上。

通常，為了成功且準確地測量設備的功耗，平臺系統與形狀因素設備并行開發。該平臺系統必須保留該設備的所有功能性，同時還提供用于監控各種子系統的功耗的接入點。通常，數據采集系統(“DAQ”)則被用來收集和分析功耗數據。DAQs廣泛可用，并且被用作移動硬件行業的標準開發方法。然而，它們通常很昂貴。低端機型通常花費數千美元，而高端機型可以高達幾萬美元。因此，小型開發團隊可能只有獲得一個或兩個DAQs的足夠的資源。這給團隊帶來了若干挑戰，因為DAQs需要共享，這可能增加設置時間，并且可能由于人為錯誤而引入測量誤差。

此外，DAQs經常利用順序采樣法。順序采樣會在第一通道的采樣和最后一個通道的采樣之間產生定時精度增量(差分)。該定時精度增量可以使得難以有效地分析和關聯來自各種采樣點的功耗數據。因此，當開發要求定時精度在例如10納秒內并且要求時間采集分辨率比例如1毫秒更精細得多的移動設備時，這種DAQs是無效的。

發明內容

本技術涉及用于并行監控被測設備(“DUT”)的多個子系統的功耗的系統和方法。該技術的方面提供高精度和實惠的功率采樣工具，該功率采樣工具用于監控DUT的功耗。例如，一些實施例提供以下中的一個或多個：(1)系統能夠并行地監控DUT的許多子系統的功耗，(2)系統具有極高的成本效益，(3)系統收集的功耗數據的時序分辨率比1毫秒更精細，以及(4)系統收集的功耗數據的定時精度在10納秒以內。

本公開的一個方面提供一種功率監控系統，該功率監控系統包括：(1)多個傳感器，多個傳感器被配置成測量被測設備的多個子系統的實時功耗數據；(2)第一電路，第一電路包括一個或多個臨時存儲器和多個通信接口，其中，多個通信接口通過多個總線可通信地耦合到一個或多個傳感器；以及(3)一個或多個處理設備，一個或多個處理設備被配置成：(a)通過將指令發送到通信接口，運行第一電路的通信接口以用于數據收集；并且(b)將開始命令廣播到通信接口以使得通信接口：(i)并行地從多個傳感器獲得實時功耗數據；(ii)對從多個傳感器獲得的實時功耗數據加時間戳；以及(iii)將加時間戳的實時功耗數據存儲在第一電路的一個或多個臨時存儲器中。

本公開的另一方面提供一種用于監控功率的方法，該方法包括：(1)為了數據收集，通過將指令發送到通過多個總線可通信地耦合到一個或多個傳感器的多個通信接口運行所述通信接口；以及(2)將開始命令廣播到通信接口，開始命令使通信接口：(a)從一個或多個傳感器并行地獲得用于被測設備的多個子系統的實時功耗數據；(b)對從多個傳感器獲得的實時功耗數據加時間戳；以及(c)將加時間戳的實時功耗數據存儲在第一電路的一個或多個臨時存儲器中。

附圖說明