[发明专利]一种芯片及其功耗控制方法

说明书

本申请提供一种芯片及其功耗控制方法，所述芯片包括：一个或多个指令执行单元；功耗管理单元，用于当所述芯片的功耗信息超过预设阈值时，向指令调度器发送暂停信息；指令调度器，用于根据所述功耗管理单元发送的所述暂停信息暂停向所述一个或多个指令执行单元中的目标指令执行单元发送新的指令并暂停所述目标指令执行单元正在执行的指令。通过上述方式，实现对芯片功耗的精准管理。

技术领域

本申请涉及芯片领域，具体而言，涉及一种芯片及其功耗控制方法。

背景技术

随着计算机的不断发展，在芯片设计阶段，为了保证芯片的安全运行，功耗建模和运行时及时管理动态功耗十分重要，其关系到芯片的峰值功耗规划和电压速降(voltagedroop)控制。

目前，在对芯片进行功耗管理时，通常是根据芯片的当前功耗与预设的功耗阈值进行比较，进而增加或减少将要发送的指令数量以实现功耗管理。然而，随着芯片的不断发展，芯片中存在许多高功耗运算指令，高功耗运算指令的执行周期较长，通常为十几个甚至几十个周期。若高功耗运算指令在发射时芯片的功耗处于正常范围，则高功耗运算指令会正常发送到芯片中的指令执行单元。芯片的指令执行单元同时执行多个高功耗指令，则会导致芯片的功耗瞬间超过峰值功耗，引起芯片发热、电压速降等问题，进而影响芯片的处理性能。现有的功耗管理只会减少将要发送的指令数量，难以实现对芯片功耗的精确管理。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种芯片及其功耗控制方法，用以实现对芯片功耗的精准管理。

第一方面，本申请提供一种芯片，包括：一个或多个指令执行单元；功耗管理单元，用于当所述芯片的功耗信息超过预设阈值时，向指令调度器发送暂停信息；指令调度器，用于根据所述功耗管理单元发送的所述暂停信息暂停向所述一个或多个指令执行单元中的目标指令执行单元发送新的指令并暂停所述目标指令执行单元正在执行的指令。

在本申请实施例中，当确定芯片的功耗信息超过预设阈值时，指令调度器暂停向芯片中的目标指令执行单元发送新的指令。同时，还会暂停目标指令执行单元正在执行的指令。相较于现有方式中只暂停发送新的指令，本申请实施例通过上述方式，在暂停发送新的指令的基础上，暂停目标指令执行单元处于执行中的指令，从而可以确保目标执行单元的功耗可以立刻降低，实现对芯片功耗的精准管理，避免芯片出现发热、电压速降等问题，保证芯片的处理性能。

在可选的实施方式中，所述芯片还包括：功耗信息采集单元，与所述一个或多个指令执行单元连接，用于在每个采集周期获取所述一个或多个指令执行单元中每个指令执行单元的功耗信息，并将所述每个指令执行单元的功耗信息发送至所述功耗管理单元。

在本申请实施例中，功耗信息采集单元在每个采集周期采集各个指令执行单元中各个指令执行单元的功耗信息，将采集到的功耗信息发送至功耗管理单元，对芯片中各个指令执行单元功耗进行监控。

在可选的实施方式中，所述每个指令执行单元的功耗信息为所述每个指令执行单元正在执行的指令；所述功耗管理单元还用于在每个采集周期根据所述每个指令执行单元正在执行的指令、预先配置的每种指令对应的功耗值以及所述每个指令执行单元的功耗权重确定所述芯片的功耗信息，并判断所述芯片的功耗信息是否超过预设阈值。

在本申请实施例中，预先通过仿真和功耗计算的方式确定出各个指令执行单元在各种指令下的功耗值，将这些功耗值预先配置在芯片中。功耗管理单元根据每个指令执行单元正在执行的指令、预先配置的各个指令执行单元在各种指令下的功耗值以及各个指令执行单元的功耗权重可以准确的确定出芯片的功耗水平，实现了对芯片功耗的精准估计。此外，通过对各个指令执行单元的功耗权重进行配置,实现了对各个指令执行单元的功耗信息比重的动态配置。

在可选的实施方式中，所述芯片的功耗信息包括所述芯片在每个采集周期中的功耗值，和\或所述芯片在每个周期中的功耗增量值。

在可选的实施方式中，所述采集周期与所述指令调度器发送最短指令的周期相同。