[發明專利]一種降低片上網絡功耗的方法、裝置、CPU芯片及服務器

有效

• 申請號: 202011135779.X
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112363612B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 徐祥俊;黃維;王科
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F1/3287
• 分類號: G06F1/3287;G06F1/3206;G06F15/78;G06F15/173
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明的實施例公開了一種降低片上網絡功耗的方法、裝置、CPU芯片及服務器，涉及計算機技術領域，能夠有效降低片上網絡的功耗。所述方法包括：獲取片上網絡NoC的工作狀態數據，所述工作狀態數據包括最近一段時間內NIU中使用的緩存的最大數量、最近一段時間內RU中使用的緩存的最大數量中的一種或多種；根據所述工作狀態數據，分別計算NIU和RU中需要開啟的緩存的數量；根據所述需要開啟的緩存的數量，關閉NIU和RU中剩余數量的緩存。本發明適用于降低片上網絡功耗的場合。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種降低片上網絡功耗的方法、裝置、CPU芯片及服務器。

背景技術

隨著集成電路的發展和工藝的提升，芯片的集成度在不斷提升，大規模SOC(System on Chip，系統級芯片)設計已成為主流。NoC(Network on Chip，片上網絡)用于實現SOC中各個設備的片上互聯，主要包括多個網絡接口單元(Network Interface Unit，NIU)和路由單元(Router Unit，RU)，如圖1所示，NIU在NoC的邊界，每個NIU用于連接一個掛載設備，并負責管理該設備發出的所有請求和發送給該設備的所有請求。對于設備發送的每個請求，NIU均會記錄相關信息并轉發給RU，在收到RU轉發的響應后，NIU將響應轉發給設備并清除相關記錄。對于從RU發送給設備的每個請求，NIU均會記錄相關信息并轉發給設備，在收到設備的響應之后，NIU將響應轉發給RU并清除相關記錄。RU在NoC的內部，實現NIU之間的互聯，負責將NIU轉發的每一筆請求或響應按照預設的路由規則轉發給指定的NIU，RU的拓撲結構可根據設計需求制定，包括網狀拓撲、環狀拓撲等，RU會暫存收到的每筆請求或響應，在轉發之后刪除相關記錄。

考慮到NoC的性能決定了整個SOC片上通信的效率，與SOC的性能息息相關，NoC一般都具有高帶寬低延時的特性，而且NoC分布在SOC各處，占SOC設計比重大，因此NoC消耗了SOC相當大比例的功耗，降低NoC設計的功耗顯得尤為重要。

現有的SOC設計中，由于NoC能耗較高，一般都會在NoC中加入門控電源設計，在NoC處于空閑狀態時，通過控制電路將NoC整體斷電，以達到降低功耗的目的。然而，考慮到將NoC整體從斷電狀態恢復到工作狀態會需要較長時間，為了保證系統的性能，設計時會對NoC整體進入斷電狀態附加較多要求，實際系統工作時，即使NoC的工作負荷非常低，NoC也很少有機會能夠進入整體斷電狀態，導致了大量無效能耗。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種降低片上網絡功耗的方法、裝置、CPU芯片及服務器，能夠有效降低片上網絡的功耗。

第一方面，本發明實施例提供一種降低片上網絡功耗的方法，所述片上網絡NoC包括至少兩個網絡接口單元NIU和至少兩個路由單元RU，所述NIU和RU均具有至少兩個緩存，所述NIU和RU中的緩存均獨立控制，所述方法包括：

獲取NoC的工作狀態數據，所述工作狀態數據包括最近一段時間內NIU中使用的緩存的最大數量、最近一段時間內RU中使用的緩存的最大數量中的一種或多種；

根據所述工作狀態數據，分別計算NIU和RU中需要開啟的緩存的數量；

根據所述需要開啟的緩存的數量，關閉NIU和RU中剩余數量的緩存。

結合第一方面，在第一方面的一種實施方式中，所述需要開啟的緩存的數量的計算公式包括公式一至四中的任意一個或多個；

Nreq_e＝min((Nreq_max+Nreq_m)，(Nreq_M)) 公式一

其中，Nreq_e為NIU中需要開啟的請求緩存模塊數目，Nreq_max為最近一段時間內NIU中使用的請求緩存模塊數目的最大值，Nreq_m是為了應對系統突發請求保留的裕量，Nreq_M為NIU中請求緩存模塊總數；