專利名稱：計(jì)算機(jī)電源控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)電源控制裝置。
背景技術(shù)：
電子電路和相關(guān)組件領(lǐng)域已成為迅猛發(fā)展的領(lǐng)域。起初，集成電路規(guī)模龐大，幾乎由在印刷板上組合在一起的大量芯片或處理器構(gòu)成。小型化的發(fā)展使包含各種部件或“IP”的微處理器體積演化為芯片大小成為可能。這些集成電路通常被稱為“System on Chip” (片上系統(tǒng))或SoC。這些集成電路尤其引人注意的原因是該集成電路在非常小的尺寸范圍內(nèi)蘊(yùn)藏了極其多樣的一組功能。此外，將電路的所有元件放置在單一芯片上減少了系統(tǒng)的能耗。為了減少芯片的能耗，執(zhí)行負(fù)載之前已開展了調(diào)整電壓和操作頻率的工作。然而， 這種匹配不是動(dòng)態(tài)匹配，即電壓和頻率在處理給定任務(wù)期間不會(huì)發(fā)生變化。這是不匹配的， 尤其是負(fù)載很難評(píng)估時(shí)或發(fā)生變化時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改善上述情況。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種用于控制能夠以多級(jí)電壓供電的計(jì)算機(jī)的控制裝置，包括控制器，該控制器用于接收用于所述計(jì)算機(jī)的負(fù)載數(shù)據(jù)、截止期限數(shù)據(jù)以及瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)，以便計(jì)算基準(zhǔn)速度，并根據(jù)該基準(zhǔn)速度計(jì)算用于該計(jì)算機(jī)的控制電壓等級(jí)以及操作頻率，基準(zhǔn)速度使該計(jì)算機(jī)在截止期限數(shù)據(jù)某一周期內(nèi)進(jìn)行一定數(shù)量的負(fù)載數(shù)據(jù)計(jì)
笪弁。在該裝置中，利用瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)計(jì)算基準(zhǔn)速度和操作頻率中的至少一個(gè)要素。裝置的優(yōu)點(diǎn)尤其在于可以針對(duì)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)發(fā)出的邏輯需求給出適應(yīng)的供電指令，同時(shí)最大限度地優(yōu)化計(jì)算機(jī)的能耗。


閱讀下列說明后本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明了，選取的下列附圖用于舉例，但不局限于此，其中圖1表示本發(fā)明中電源控制裝置的通用視圖；圖2表示圖1所示裝置的操作回路示意圖；圖3表示圖1所示裝置的第一可選擇實(shí)施例；圖4表示圖1所示裝置的第二可選擇實(shí)施例；圖5表示圖1所示裝置的第三可選擇實(shí)施例；圖6表示圖1所示裝置的第四可選擇實(shí)施例；
圖7表示適于利用具有多個(gè)內(nèi)核的計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作的另一實(shí)施例；圖8表示圖7所示裝置的可選擇實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式下列附圖和說明基本包含一定性質(zhì)的要素。因此不僅可用于更好地理解本發(fā)明， 而且有助于定義本發(fā)明(如果適用)。此外，附錄A展開了詳細(xì)說明，給出了本發(fā)明所使用的某些數(shù)學(xué)公式的方程式。附錄單獨(dú)列出以便闡明，便于參考。附錄是本說明不可缺少的一部分，因此不僅可用于更好地理解本發(fā)明，而且有助于定義本發(fā)明(如果適用)。本發(fā)明尤其適用于CMOS電路。在這些電路中，能源消耗主要來自三方面-電路邏輯門的切換，-電流短路，-電流泄漏。因此給定電路的瞬時(shí)功率可被視為這三種功率的總和，用附錄A中的公式(10)表
7J\ ο公式示出了電路的電源電壓V的主要作用。因此減少能耗的一個(gè)解決方案是降低電壓。但是，這也造成了電路的邏輯門傳輸延時(shí)增大，因此降低了電路執(zhí)行任務(wù)的速度。這意味著根據(jù)臨界時(shí)間(即電路處理給定指令所花的最大時(shí)間)有必要降低電路的頻率，以便確保在下一時(shí)鐘周期前執(zhí)行所有指令。在前期研究工作中，不存在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的這類調(diào)整的自動(dòng)化管理。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電源控制裝置2。裝置2控制計(jì)算機(jī)4的電源?！坝?jì)算機(jī)”指的是任何可進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理數(shù)據(jù)或計(jì)算的電子系統(tǒng)。例如，包括但不限于處理器、微處理器、SoC芯片、FPGA類型的可編程芯片等等。如圖1所示，電源控制裝置2 —方面接收數(shù)據(jù)Ci以及Ni，另一方面接收數(shù)據(jù)W。數(shù)據(jù)Ci以及Ni分別表示計(jì)算機(jī)4的負(fù)載數(shù)據(jù)以及負(fù)載數(shù)據(jù)的截止期限數(shù)據(jù)。電源控制裝置2從高級(jí)邏輯層(例如計(jì)算機(jī)4的操作系統(tǒng))接收數(shù)據(jù)Ci以及Ni。電源控制裝置2接收的數(shù)據(jù)w表示計(jì)算機(jī)4的運(yùn)算處理速度。運(yùn)算處理速度作為反饋信息被電源控制裝置2用于控制電源，避免該裝置發(fā)出的指令有任何偏離。電壓和頻率可控制計(jì)算機(jī)4。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)4能夠在不同的電壓下工作，每個(gè)電壓對(duì)應(yīng)相應(yīng)范圍的可能操作頻率。電壓等級(jí)￥_14以及操作頻率f_op為電源控制裝置2的輸出。處理速度(數(shù)據(jù)w由此產(chǎn)生)以及計(jì)算機(jī)4消耗的功率由使用的操作頻率f_op 以及計(jì)算機(jī)4的電源電壓V_1 vl (或供電水平)產(chǎn)生，如同公式(10)所示。計(jì)算機(jī)4通過操作頻率f_op控制的時(shí)鐘周期進(jìn)行操作。電源控制裝置2操作類似。電源控制裝置2通過時(shí)間周期Ts進(jìn)行操作，每個(gè)周期對(duì)應(yīng)于兩個(gè)連續(xù)控制計(jì)算之間的持續(xù)時(shí)間。周期Ts通常接近計(jì)算機(jī)4的幾個(gè)時(shí)鐘周期。
事實(shí)上，每個(gè)時(shí)鐘周期都檢查計(jì)算機(jī)4的電源幾乎是無用的。在兩個(gè)周期之間，控制裝置2根據(jù)前一階段計(jì)算發(fā)出電壓等級(jí)和操作頻率指令。電源控制裝置2的周期Ts可以為根據(jù)計(jì)算機(jī)4選擇的固定參數(shù)。這個(gè)周期也可以動(dòng)態(tài)匹配，即可設(shè)定其為計(jì)算機(jī)4的一個(gè)周期持續(xù)時(shí)間的倍數(shù)。 在此處描述的實(shí)例中，倍數(shù)的值為‘10’(十)。但是，這個(gè)值可以設(shè)定為較高倍數(shù)。因此，每次計(jì)算時(shí)，電源控制裝置2分析數(shù)據(jù)Ci、Ni和w，并將數(shù)據(jù)f_op和V_lvl 作為輸出返回計(jì)算機(jī)4。需要注意的是，在此處描述的實(shí)例中，電源控制裝置2發(fā)送電源控制數(shù)據(jù)，而不是電源本身。此處未提及基于來自電源控制裝置2的控制數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)給計(jì)算機(jī)4供電的電路部分。圖2展示了電源控制裝置2的操作回路。如上所示，電源控制裝置2通過計(jì)算周期來進(jìn)行操作。電源控制裝置2的操作回路以接收要使用的數(shù)據(jù)Ci、Ni和w的運(yùn)算20開始。然后，在運(yùn)算30中，電源控制裝置2計(jì)算基準(zhǔn)速度W_ref。申請(qǐng)人:所做的研究顯示，為了降低在給定時(shí)間內(nèi)應(yīng)進(jìn)行給定處理負(fù)載的計(jì)算機(jī)4 的能耗，計(jì)算機(jī)4待核查的最關(guān)鍵操作參數(shù)是電壓等級(jí)。該工作還顯示大幅度降低電壓是很危險(xiǎn)的，因?yàn)榇嬖诮刂蛊谙拗安荒芡瓿捎?jì)算負(fù)載的風(fēng)險(xiǎn)。因此電源控制裝置2應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)4的電源實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制以便符合下列指令-在截止期限之前完成計(jì)算負(fù)載，-最大限度地減少在此計(jì)算過程中的電壓使用。為達(dá)到上述目的，電源控制裝置2在各個(gè)周期開始于計(jì)算計(jì)算機(jī)4應(yīng)具備的“平均”處理速度以便在截止期限(數(shù)據(jù)Ni表示)之前完成計(jì)算機(jī)負(fù)載(數(shù)據(jù)Ci表示)。然后，根據(jù)能耗優(yōu)化平均速度獲得基準(zhǔn)速度w_ref。此處平均速度被稱為增量速度。通過應(yīng)用公式00)來計(jì)算增量速度。如公式00)所示，平均速度為有待處理的計(jì)算量，即取自數(shù)據(jù)Ci的負(fù)載減去已經(jīng)處理的計(jì)算量，即接收的瞬時(shí)速度w的和乘以電源控制裝置2的時(shí)間間隔，除以截止期限之前剩余的時(shí)間Li，由數(shù)據(jù)Ni表示。事實(shí)上，公式00)可寫做待求平均速度等于待計(jì)算的數(shù)據(jù)量減去已經(jīng)計(jì)算的量，所得差值除以剩余時(shí)間。公式(30)和(32)表示根據(jù)電源裝置2的周期性將公式Q0)應(yīng)用于運(yùn)算的特殊案例。一旦計(jì)算出平均速度，電源控制裝置2將確定基準(zhǔn)速度W_ref?；鶞?zhǔn)速度的原則是確認(rèn)根據(jù)給定電壓等級(jí)的最大頻率操作是有利的，能夠盡早降低電壓等級(jí)。因此，計(jì)算平均速度時(shí)，電源控制裝置2就會(huì)確定速度是否對(duì)應(yīng)于前一階段建立的電壓等級(jí)頻率范圍。如果對(duì)應(yīng)，確定該范圍是否對(duì)應(yīng)于最低電壓等級(jí)。如果是這樣的話，則W_ref接收增量頻率。如果不是這樣，則W_ref接收該范圍的最大頻率。如果增量速度不對(duì)應(yīng)于前一階段建立的電壓等級(jí)頻率范圍，電源控制裝置2則根據(jù)增量的平均速度確定對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)。這可以通過連續(xù)比較平均速度增量和從最高等級(jí)遞減的每個(gè)電壓等級(jí)的最大速度來完成。在該種情況下，適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)為平均速度增量剛好小于最大速度并大于其他電壓等級(jí)的最大速度的電壓等級(jí)。當(dāng)然，許多其他方法可用于確定平均速度增量對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)。一旦確定電壓等級(jí)，電源控制裝置2同樣進(jìn)入上文描述的計(jì)算基準(zhǔn)速度w_ref值的步驟。然后，在運(yùn)算40中，電源控制裝置2計(jì)算對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)速度w_ref的操作頻率f_op， 并由此推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)￥_14。根據(jù)基準(zhǔn)速度w_ref計(jì)算操作頻率f_op使確保計(jì)算機(jī)4以高電壓允許最短時(shí)間執(zhí)行數(shù)據(jù)Ci表示的計(jì)算負(fù)載成為可能。在圖1的實(shí)施例中，電源控制裝置2通過利用一階系統(tǒng)根據(jù)公式GO)和02)使用數(shù)據(jù)w計(jì)算操作頻率f_op。公式00)表示從計(jì)算機(jī)4處接收的基準(zhǔn)速度w_ref和瞬時(shí)速度w之間的“誤差” 的計(jì)算，公式G2)表示如何利用該誤差計(jì)算下列時(shí)間間隔的操作頻率^叩。需要注意的是Ts表示電源控制裝置2的周期，K為增益。圖3表示電源控制裝置2的可選擇實(shí)施例。在該實(shí)施例中，基準(zhǔn)速度w_ref的計(jì)算與操作頻率f_op和電壓等級(jí)V_lvl的計(jì)算分開進(jìn)行。因此電源控制裝置2包括基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6和控制計(jì)算單元8。如附圖中出現(xiàn)的，基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6接收數(shù)據(jù)Ci、Ni和w，并返回基準(zhǔn)速度 ref ο在這方面，控制計(jì)算單元8接收基準(zhǔn)速度W_ref和數(shù)據(jù)w，并返回操作頻率f_op和電壓等級(jí)￥_14作為輸出。在此處描述的實(shí)例中，將計(jì)算機(jī)4控制在兩個(gè)電壓等級(jí)，分別稱為Vlo (最低)， Vhi (最高)。在此，確定速的運(yùn)算30部分相當(dāng)于比較平均速度增量和電壓等級(jí)Vlo的頻率最大值。如果增量大于該值，則W_ref接收等級(jí)Vhi的最大頻率值，反之W_ref接收增
Mo當(dāng)基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6用來確定基準(zhǔn)速度w_ref的時(shí)鐘周期數(shù)目非常高時(shí)，可以使數(shù)據(jù)w在基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6和控制計(jì)算單元8之間的循環(huán)更加有效。因此，控制計(jì)算單元8使用最新數(shù)據(jù)建立操作頻率f_op和電壓等級(jí)V_lvl，保證了最佳性能。圖4所示的電源控制裝置表示圖3的裝置的另一選擇，其中數(shù)據(jù)w僅由基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6接收并發(fā)送至控制計(jì)算單元8。該實(shí)施例執(zhí)行性可能較低，因?yàn)榭刂朴?jì)算單元8可利用略微遲于圖3的案例中的數(shù)據(jù)w工作。然而，該實(shí)施例具有更容易制造和使用的優(yōu)點(diǎn)。圖5所示的電源控制裝置表示圖3控制裝置的另一更簡(jiǎn)化選擇，其中瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)w只發(fā)送至基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6，控制計(jì)算單元8在此只接收基準(zhǔn)速度數(shù)據(jù)w_ref。在那種情況下，由于利用值w_ref設(shè)定操作頻率f_op，且直接從該值推導(dǎo)出電壓等級(jí)V_lvl，因此大大簡(jiǎn)化了運(yùn)算40。該實(shí)施例提供了較低的能源特性。但保證了非常簡(jiǎn)單的制造和實(shí)施。圖6所示的實(shí)施例為可選擇實(shí)施例，其中只有控制計(jì)算單元8接收瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)
Wo在那種情況下，基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6只接收先前已經(jīng)計(jì)算的基準(zhǔn)速度數(shù)據(jù)《_1~時(shí)。為了避免偏離，利用二階系統(tǒng)使控制計(jì)算單元8執(zhí)行的運(yùn)算40的操作頻率f_op 的計(jì)算更穩(wěn)健。為達(dá)到上述目的，利用公式(50)計(jì)算第一誤差，根據(jù)公式(52)在基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6的周期整合此誤差。然后，利用公式(54)確定操作頻率f_op，其中T表示循環(huán)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)，K為
增 ο圖7示出了適于擁有多個(gè)內(nèi)核的計(jì)算機(jī)14的控制裝置2。這意味著，在計(jì)算機(jī)14 內(nèi)，在描述的實(shí)例中，包含四個(gè)與單獨(dú)提及的計(jì)算機(jī)4類似的計(jì)算單元。計(jì)算機(jī)14在其他實(shí)施例中包含足夠多的內(nèi)核，即至少有兩個(gè)且大于四個(gè)，例如32 或更多。在這種情況下，會(huì)遇到更突出的供電問題。事實(shí)上，分別利用計(jì)算機(jī)專用的電壓等級(jí)/頻率組給計(jì)算機(jī)14的每個(gè)內(nèi)核供電是不合理的。因此，在計(jì)算機(jī)14存在內(nèi)核時(shí)多次簡(jiǎn)單地復(fù)制基本結(jié)構(gòu)是不可能的。解決問題的第一種方法是查找構(gòu)成“一致性”的電壓等級(jí)和頻率。但是，這種途徑不可接受，因?yàn)殡S后不能及時(shí)執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)。第二種方法是使所有內(nèi)核以最關(guān)鍵任務(wù)的電壓和頻率工作。但是，這往往會(huì)破壞能量增益。申請(qǐng)人:在這兩種解決方案之間找到了一種折中的方法。為達(dá)到上述目的，將限制器10引入裝置2。限制器10的功能是針對(duì)每個(gè)內(nèi)核，計(jì)算所有任務(wù)中最關(guān)鍵任務(wù)的頻率以及在單芯情況下內(nèi)核必須使用來執(zhí)行任務(wù)的頻率之間的比值。在每臺(tái)計(jì)算機(jī)14中，使用限制器10確定的比值，使得每個(gè)內(nèi)核以大體相當(dāng)于單芯情況下使用的速度執(zhí)行任務(wù)。為達(dá)到上述目的，計(jì)算機(jī)14可采用通過中止計(jì)算機(jī)14的節(jié)點(diǎn)4時(shí)鐘的特定電子器件實(shí)現(xiàn)的硬件解決方案。因此，每個(gè)內(nèi)核以單芯模式工作，但電壓等級(jí)或許更高(這取決于關(guān)鍵任務(wù))。這些電子器件(稱為“clock-gating”或“門控時(shí)鐘”)允許將鐘面?zhèn)鬏斨粱虿粋鬏斨劣?jì)算機(jī)14的各節(jié)點(diǎn)4，可利用邏輯與門進(jìn)行?；蛘撸娮悠骷捎密浖鉀Q方案代替。因此，不調(diào)制每個(gè)內(nèi)核的頻率，選擇性地使內(nèi)核處于休眠狀態(tài)，以便在多數(shù)周期內(nèi)，每個(gè)內(nèi)核以大體相當(dāng)于在單芯情況下使用的速度執(zhí)行任務(wù)。通過向流水線添加稱為“無操作”的指令來完成，即要求相關(guān)內(nèi)核不進(jìn)行任何動(dòng)作的請(qǐng)求。這種選擇利用了軟件具有可更新的優(yōu)點(diǎn)。這意味著更新微程序使內(nèi)核的更新成為可能。然而，它是相對(duì)不利的，因?yàn)轭l率調(diào)制被限制為操作頻率的一小部分一半(每次運(yùn)算一種無操作)，三分之一(每次運(yùn)算兩種無操作)，四分之一(每次運(yùn)算三種無操作)寸。可以將上述最后一種解決方案精細(xì)化，以獲得任意合理數(shù)字，但會(huì)降低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化方面的增益。在圖7所示的實(shí)施例中，具有內(nèi)核時(shí)多次復(fù)制基準(zhǔn)速度計(jì)算單元6與控制計(jì)算單元8。結(jié)果是，瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)為字節(jié)w_m，基準(zhǔn)速度數(shù)據(jù)W_m_ref也為字節(jié)。作為輸出，控制計(jì)算單元8發(fā)出頻率字節(jié)f_m以及電壓等級(jí)字節(jié)V_m。限制器10設(shè)置在控制計(jì)算單元8的輸出端。由此接收頻率字節(jié)f_m以及電壓等級(jí)字節(jié)V_m。首先，限制器10將所有頻率字節(jié)f_m進(jìn)行比較并選出最高頻率字節(jié)。該頻率作為指令f_op發(fā)送至計(jì)算機(jī)14，對(duì)應(yīng)內(nèi)核被稱為臨界內(nèi)核。然后，限制器10選擇電壓等級(jí)字節(jié)V_m，與先前指定的臨界內(nèi)核相對(duì)應(yīng)。電壓等級(jí)作為指令^14發(fā)送至計(jì)算機(jī)14。最后，限制器10計(jì)算包含每一個(gè)頻率字節(jié)f_m與頻率f_op之間比值的字節(jié)rat_ m0在選擇軟件解決方案降低內(nèi)核頻率的情況下，即便在很大程度上是不利的，還是可應(yīng)用該比值確保完成任務(wù)。因此，如果人們發(fā)現(xiàn)大于二小于三的比值，必須選擇1/2的比值。此外，使不同模塊的頻率同步是很重要的。事實(shí)上，由于添加虛擬指令而降低內(nèi)核頻率，因此指令更新不可太頻繁或太慢。申請(qǐng)人:已經(jīng)確定接近1000的數(shù)量級(jí)在本發(fā)明項(xiàng)下是有利的。因此，控制發(fā)送至計(jì)算機(jī)的任務(wù)的系統(tǒng)將以接近IkHz的頻率工作，本發(fā)明的控制裝置將以接近IMHz的頻率工作，嚴(yán)格地說計(jì)算機(jī)將以接近IGHz的頻率工作。然而，可根據(jù)處理任務(wù)的期限使用其他數(shù)量級(jí)，例如10、100或大于1000。根據(jù)前文，可知本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)執(zhí)行計(jì)算的電子系統(tǒng)的電源控制。在描述的實(shí)例中，由于使用了一階和二階系統(tǒng)，因此可進(jìn)行動(dòng)態(tài)匹配控制?！耙浑A和二階系統(tǒng)”指的是進(jìn)行控制計(jì)算的功能包括最高次項(xiàng)單項(xiàng)式為1或2的多項(xiàng)式的系統(tǒng)。 也可使用高階系統(tǒng)。此外，電源控制裝置2此處被描述為位于計(jì)算機(jī)4和14外部并與其分離的元件。 這意味著未在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行用于計(jì)算電源控制的計(jì)算。然而，在某些應(yīng)用中，電源控制裝置2可并入計(jì)算機(jī)，然后由計(jì)算機(jī)4或14進(jìn)行計(jì)算電源控制的計(jì)算，控制考慮了計(jì)算過載。此外，申請(qǐng)人描述了一種可對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行多等級(jí)供電的電源控制裝置。通過特殊實(shí)例描述了具有兩種電壓等級(jí)的電源。在這些實(shí)例中，為了確定平均速度增量的合適電壓等級(jí)，描述了電壓等級(jí)的升/ 降循環(huán)以確定合適頻率范圍?？墒褂闷渌椒?，例如存儲(chǔ)電壓等級(jí)的頻率范圍表，并從此表中提取適宜的電壓等級(jí)。最后，申請(qǐng)人描述了一種連續(xù)計(jì)算操作頻率的裝置。然而，可以應(yīng)用前述裝置以離散頻率工作。那么，這是一個(gè)確定頻率等級(jí)的問題，而不是確定連續(xù)頻率值的問題，與已經(jīng)描述的計(jì)算電壓等級(jí)的問題類似。在這種情況下，可將控制器2簡(jiǎn)化為只包含頻率和電壓等級(jí)的單一計(jì)算模塊，即可合并單元6和8。附錄AP = P門+Pcc+P泄露=K門· fclk · V2+Kcc · fclk · V+K泄露· V(IO)
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)電壓供電計(jì)算機(jī)的控制裝置，其中，該控制裝置包括控制器O)，該控制器⑵用于接收用于該計(jì)算機(jī)⑷的負(fù)載數(shù)據(jù)(Ci)、截止期限數(shù)據(jù)(Ni)以及瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(w)，以便計(jì)算基準(zhǔn)速度(W_ref)，并根據(jù)該基準(zhǔn)速度(W_ref)計(jì)算用于該計(jì)算機(jī)的控制電壓等級(jí)(V_lvl)以及操作頻率(f_op)，基準(zhǔn)速度可使該計(jì)算機(jī)在截止期限數(shù)據(jù)(Ni)某一周期內(nèi)進(jìn)行一定數(shù)量的負(fù)載數(shù)據(jù)(Ci)計(jì)算，根據(jù)瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(w)計(jì)算基準(zhǔn)速度(w_ref) 和操作頻率(f_op)中的至少一個(gè)要素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器包括計(jì)算基準(zhǔn)速度的基準(zhǔn)速度計(jì)算單元(6)以及計(jì)算操作頻率和電壓等級(jí)的控制計(jì)算單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，該裝置還包括限制器(10)，包括幾個(gè)內(nèi)核(4)的計(jì)算機(jī)(14)，其中限制器(10)用于確定用于具有最關(guān)鍵任務(wù)的內(nèi)核之一的基準(zhǔn)速度(w_ ref)、以及用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)(14)其他內(nèi)核的任務(wù)的頻率字節(jié)比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述限制器(10)設(shè)置在基準(zhǔn)速度計(jì)算單元(6) 以及控制計(jì)算單元(8)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述限制器(10)設(shè)置在控制計(jì)算單元(8)的下游。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述控制計(jì)算單元(8)根據(jù)瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(W)利用一階系統(tǒng)計(jì)算操作頻率(f_op)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述基準(zhǔn)速度計(jì)算單元(6)根據(jù)瞬時(shí)速度數(shù)據(jù) (w)計(jì)算基準(zhǔn)速度(w_ref)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(w)通過基準(zhǔn)速度計(jì)算單元 (6)發(fā)送至控制計(jì)算單元(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述控制計(jì)算單元(8)根據(jù)瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(W)利用二階系統(tǒng)計(jì)算操作頻率(f_op)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多級(jí)電壓供電計(jì)算機(jī)(4)的控制裝置，包括控制器(2)，該控制器用于接收用于該計(jì)算機(jī)(4)的負(fù)載數(shù)據(jù)(Ci)、截止期限數(shù)據(jù)(Ni)以及瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(w)，以便計(jì)算基準(zhǔn)速度(w_ref)，并根據(jù)該基準(zhǔn)速度(w_ref)計(jì)算用于該計(jì)算機(jī)的控制電壓等級(jí)(V_lvl)以及操作頻率(f_op)，基準(zhǔn)速度可使該計(jì)算機(jī)在截止期限數(shù)據(jù)(Ni)某一周期內(nèi)進(jìn)行一定數(shù)量的負(fù)載數(shù)據(jù)(Ci)計(jì)算，根據(jù)瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)(w)計(jì)算基準(zhǔn)速度(w_ref)和操作頻率(f_op)中的至少一個(gè)要素。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102378949SQ201080014675
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者N·馬錢德, S·迪朗 申請(qǐng)人:國(guó)家信息及自動(dòng)化研究院, 國(guó)家科學(xué)研究中心