[发明专利]一种微处理器快速瞬态热分布估计方法

权利要求书

1.一种微处理器快速瞬态热分布估计方法，包括：

步骤1、建立微处理器热模型；

步骤2、采用结构保持模型降阶方法对步骤1得到的热模型进行压缩，得到微处理器紧凑热模型；

步骤3、通过微处理器功耗估计软件在微处理器架构上仿真运行标准测试程序得到微处理器各功能模块功耗估计；

步骤4、通过在微处理器上仿真运行多个测试程序获取微处理器各功能模块功耗误差信息，计算功能模块功耗误差间的相关性矩阵，从而构建微处理器的功耗误差关系矩阵；具体为：使用功耗估计软件在微处理器上运行b个具有稳定功耗的测试程序，记录下运行这b个测试程序时微处理器各功能模块的功耗；再使用测试微处理器实际运行上述相同的b个测试程序，记录下运行这b个测试程序时微处理器的稳态温度分布；最后，使用通过温度计算功耗的反向功耗计算方法计算出运行该b个程序时微处理器各功能模块的功耗；

步骤5、计算瞬态热分布估计：根据步骤2得到的紧凑热模型和步骤3得到的微处理器各功能模块功耗估计，采用欧拉法进行热估计，将该热估计与热传感器测量温度进行比较，当比较差值大于预设阀值时，采用步骤4所得微处理器的功耗误差关系矩阵对功耗估计进行反馈补偿，将补偿后的功耗估计与紧凑热模型再次进行热估计，得到微处理器的热分布估计；具体为：

使用步骤2中得到的微处理器紧凑热模型与步骤3中得到的微处理器功耗估计对芯片使用欧拉法进行热估计如下：

其中，为微处理器紧凑热模型的温度估计，均为微处理器紧凑热模型的常矩阵，为微处理器紧凑热模型的功耗估计；

按一定的时间间隔将上式在物理热传感器处的温度估计与物理热传感器的读数进行比较；若比较差值大于预设阈值，则按以下方法进行功耗反馈补偿：

对紧凑热模型建立热节点的功耗误差关系如下：其中，为紧凑热模型的热节点功耗误差关系矩阵，表示紧凑热模型的不含物理热传感器的热节点功耗误差，表示紧凑热模型的含物理热传感器的热节点功耗误差；

进一步的，使用下式计算出

其中，I_k×k为单位矩阵，表示微处理器紧凑热模型的不含有物理热传感器的热节点温度估计，表示微处理器紧凑热模型的含物理热传感器的热节点温度估计；

然后又根据的值计算出

利用计算出的对功耗估计补偿如下：其中，i＝1,2,…；

利用经过补偿后的功耗估计与微处理器紧凑热模型继续进行热估计得到最后将还原为T(t)：V_sp为微处理器紧凑热模型的投影矩阵；最终得到微处理器的温度估计。