[發(fā)明專(zhuān)利]芯片及其功耗管理方法、電子裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310085284.8
• 申請(qǐng)日: 2023-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116225200A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勛;賈琳黎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海光信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F1/3234
• 分類(lèi)號(hào): G06F1/3234;G06F11/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 彭久云

1.一種芯片，包括：

數(shù)據(jù)總線(xiàn)和控制總線(xiàn)；

多個(gè)功能模塊，分別配置為連接到所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)和所述控制總線(xiàn)，并且通過(guò)所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

分布式功耗與溫度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，分布在所述芯片中且配置為收集所述芯片的活動(dòng)數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；

功耗管理處理單元，配置為通過(guò)所述控制總線(xiàn)接收所述活動(dòng)數(shù)據(jù)與所述溫度數(shù)據(jù)，基于所述活動(dòng)數(shù)據(jù)與所述溫度數(shù)據(jù)計(jì)算所述芯片的功耗數(shù)據(jù)，并且基于所述功耗數(shù)據(jù)來(lái)輸出調(diào)節(jié)所述多個(gè)功能模塊與所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)之間的數(shù)據(jù)傳輸帶寬的控制信號(hào)；以及

多個(gè)節(jié)流開(kāi)關(guān)，配置為基于所述控制信號(hào)來(lái)分別調(diào)節(jié)所述多個(gè)功能模塊與所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)之間的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其中，所述多個(gè)功能模塊包括處理器核、主存控制器、外設(shè)控制器、芯粒連接器中的一個(gè)或多個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其中，所述活動(dòng)數(shù)據(jù)包括所述多個(gè)功能模塊各種的操作次數(shù)的多個(gè)計(jì)數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片，其中，所述分布式功耗與溫度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)包括分布在所述多個(gè)功能模塊的多個(gè)計(jì)數(shù)器，被進(jìn)一步配置為，通過(guò)所述多個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)所述多個(gè)功能模塊各自的操作分別進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及通過(guò)所述控制總線(xiàn)收集與統(tǒng)計(jì)所述多個(gè)功能模塊各自的操作的計(jì)數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片，其中，所述分布式功耗與溫度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)還包括設(shè)置在所述芯片中的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器以收集所述芯片的溫度數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的芯片，其中，所述功耗管理處理單元還被配置為對(duì)所述分布式功耗與溫度檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，包括：

指定需要檢測(cè)的功能模塊；

指定需要使能的計(jì)數(shù)器；以及

指定需要檢測(cè)的溫度傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其中，所述功耗管理處理單元被進(jìn)一步配置為，統(tǒng)計(jì)所述芯片在當(dāng)前之前一段時(shí)間內(nèi)的活動(dòng)的種類(lèi)與數(shù)目以及實(shí)時(shí)溫度，以及基于所述芯片在所述實(shí)時(shí)溫度下的不同種類(lèi)的活動(dòng)的功耗權(quán)重，計(jì)算出所述芯片的當(dāng)前功耗值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的芯片，其中，所述多個(gè)節(jié)流開(kāi)關(guān)分別設(shè)置在所述多個(gè)功能模塊和所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的芯片，其中，所述多個(gè)節(jié)流開(kāi)關(guān)每個(gè)包括使能寄存器、節(jié)流數(shù)目寄存器和節(jié)流控制閥門(mén)，所述使能寄存器基于所述功耗數(shù)據(jù)而被使能或不使能，所述節(jié)流數(shù)目寄存器基于所述使能寄存器是否被使能而向所述節(jié)流控制閥門(mén)發(fā)送節(jié)流控制數(shù)目信號(hào)，所述節(jié)流控制閥門(mén)基于所述節(jié)流控制數(shù)目信號(hào)來(lái)分別調(diào)節(jié)所述多個(gè)功能模塊與所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)之間的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的芯片，其中，所述功耗管理處理單元被進(jìn)一步配置為對(duì)被選擇的節(jié)流開(kāi)關(guān)執(zhí)行以下操作：

對(duì)所述節(jié)流數(shù)目寄存器進(jìn)行配置，其中，所述節(jié)流數(shù)目寄存器包括用于功耗未超標(biāo)時(shí)的節(jié)流數(shù)目的第一寄存器和用于功耗超標(biāo)時(shí)的節(jié)流數(shù)目的第二寄存器，

當(dāng)芯片功耗未超標(biāo)時(shí)，將所述使能寄存器配置為不使能，并且所述節(jié)流控制閥門(mén)收到的節(jié)流控制數(shù)目N等于所述第一寄存器的配置值，以及

當(dāng)所述芯片功耗超標(biāo)時(shí)，將所述使能寄存器配置為使能，并且所述節(jié)流控制閥門(mén)收到的節(jié)流控制數(shù)目N等于所述第二寄存器的配置值，以及

所述節(jié)流控制閥門(mén)配置為基于節(jié)流控制數(shù)目N來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)所述被選擇的節(jié)流開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，N為大于或等于0的整數(shù)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的芯片，其中，當(dāng)所述功能模塊為處理核時(shí)，對(duì)于用于所述處理核的節(jié)流開(kāi)關(guān)，所述節(jié)流控制數(shù)目為訪(fǎng)存指令節(jié)流數(shù)目，所述節(jié)流控制閥門(mén)收到所述處理核的訪(fǎng)存指令數(shù)目為M，并且所述節(jié)流控制閥門(mén)放行到所述數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的訪(fǎng)存指令數(shù)目為M-N，其中，M為大于或等于0的整數(shù)，當(dāng)N大于或等于M時(shí)，所述訪(fǎng)存指令數(shù)目取0。