[发明专利]一种面向图形芯片功耗测试的方法及装置

说明书

本发明提供一种面向图形芯片功耗测试的方法及装置，该方法包括：初始化图形处理器芯片的时钟、帧资源和固件以开始执行；配置图形内核的页表寄存器并使图形内核执行该测试帧；判断测试帧的执行次数是否满足预定次数，当测试帧的执行次数满足预定次数时，结束执行，当测试帧的执行次数不满足预定次数时，重置存放在图形处理器芯片存储单元中的最小数据集，该最小数据集包括环形缓冲区指针与Fence，然后返回测试，直至测试帧的执行次数达到预定次数。本发明所提供的技术方案用于对芯片进行批量筛选，以筛选出符合功耗要求的芯片。

技术领域

本发明涉及图形芯片功耗测试领域，特别涉及一种面向图形芯片功耗测试的方法及装置。

背景技术

图形处理器芯片（Graphic Process Unit，GPU）因其大规模并行计算能力以及图形渲染能力，在人工智能、大数据和游戏娱乐等领域得到了越来越广泛的应用。

然而，无论是个人设备还是服务器端，由GPU构成的系统均存在严格的功耗要求，因此GPU在设计之初便制定了功耗上限，在运行全过程中GPU均需贯彻这一限制，这就对量产芯片如何从功耗限制的角度进行筛片提出了更高的要求。

通常而言，对一般的量产芯片进行筛片主要有两种方式来限制功耗，一种方式是利用常温静态电流的上限来筛片，另一种方式是利用片上集成的监测进程（process）快慢的振荡电路环来筛片。但是，由于图形处理器芯片的功耗限制比一般芯片更加严格，因此对于图形处理器芯片而言仅采用上述两种方式是无法满足筛片需求的。

在前述情况下，为满足图形处理器芯片的筛片需求，需要在测试机台上测量芯片在给定电压频率下的真实功耗（power），并预测芯片在系统真实应用中的功耗。

进一步地，为满足功耗测试需求，对在测试机台上测试图形处理器芯片核心的功耗存在如下要求：

（1）GPU需执行尽可能重的工作负荷，以达成芯片内部大范围、高速率地翻转；

（2）电流测量窗口在2~10ms区间，对于以吉赫兹（10⁹Hz）工作的GPU而言，该窗口意味着百万时钟周期的持续运行。

然而，上述利用测试机台进行筛片的方式还存在如下技术问题：

（1）测试机台和单芯片构成的环境，无外围的大规模存储器可用，也无驱动、操作系统等软件层面的支持，这使得GPU无法运行真实的应用；

（2）2~10ms的测试时间意味着GPU需要运行很多帧，而每个帧资源从准备、接收命令直至开始运行均需要比较长的时间，在这段时间内GPU核心处于空闲状态，无法得到有效利用；

（3）GPU的工作频率在吉赫兹（10⁹Hz），而芯片JTAG口的工作频率在数十兆赫兹（10⁶Hz），二者工作频率的巨大差异使得测试机台与GPU交互需花费大量时间。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种面向图形芯片功耗测试的方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种面向图形芯片功耗测试的方法，用于测试机台对图形处理器芯片进行功耗测试，该方法包括：初始化步骤，该测试机台初始化图形处理器芯片的时钟，将包括测试帧的测试资源下载至该图形处理器芯片中；配置步骤，该图形处理器芯片配置图形内核的页表寄存器；测试步骤，该图形内核执行该测试帧；判断步骤，判断该测试帧的执行次数是否达到预定次数，当该测试帧的执行次数达到预定次数时，结束执行；当该测试帧的执行次数未达到预定次数时，重置存放在该图形处理器芯片的存储单元中的最小数据集，然后重新依次执行该测试步骤和该判断步骤；其中，该最小数据集包括环形命令缓冲区指针以及Fence。