本發(fā)明涉及SOC芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種基于硬件變頻的方法和裝置。

背景技術(shù)：

移動(dòng)設(shè)備的SOC架構(gòu)通常由CPU、GPU、VPU等功能模塊，以及總線互連模塊組成。每個(gè)功能模塊及總線互連模塊可以使用不同的工作時(shí)鐘頻率和工作電壓。為了滿足最佳功耗與性能的匹配,部分功能模塊如CPU、GPU可以根據(jù)實(shí)際需要工作在不同的時(shí)鐘頻率下，較低的時(shí)鐘頻率可以使用較低電壓以達(dá)到降低功率消耗的目的。

然而，現(xiàn)有的變頻方案存在著諸多問題：第一，系統(tǒng)的DVFS(動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié))只實(shí)現(xiàn)CPU等主要功能模塊，并沒有實(shí)現(xiàn)針對(duì)整個(gè)SOC架構(gòu)范圍的DVFS技術(shù)。尤其是總線互連模塊和DRAM控制模塊(以DDR為例，后文稱DDR單元)，其作為系統(tǒng)關(guān)鍵路徑，不同功能模塊工作時(shí)需要通過總線互連模塊來傳輸數(shù)據(jù)，很難通過實(shí)現(xiàn)軟件控制總線互聯(lián)模塊的DVFS，導(dǎo)致該模塊在工作時(shí)功耗無(wú)法得到有效優(yōu)化；第二，現(xiàn)有的DVFS通常由軟件進(jìn)行控制,存在調(diào)整滯后的問題；第三，通過軟件來實(shí)現(xiàn)DVFS，軟件本身運(yùn)行需要占用CPU資源，這與通過DVFS實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)功耗目的相悖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，需要提供一種基于硬件變頻的技術(shù)方案，用以解決現(xiàn)有的變頻方案無(wú)法覆蓋整個(gè)SOC架構(gòu)的各個(gè)模塊，系統(tǒng)關(guān)鍵路徑(如總線互連模塊)很難通過軟件調(diào)頻，導(dǎo)致系統(tǒng)功耗增加，以及軟件本身需要消耗系統(tǒng)資源導(dǎo)致降低功耗不佳等問題。

為此，發(fā)明人提供了一種基于硬件變頻的裝置，所述裝置包括目標(biāo)單元、變頻監(jiān)測(cè)單元和變頻控制單元，所述目標(biāo)單元為待變頻的單元，每一目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)一變頻監(jiān)測(cè)單元，變頻監(jiān)測(cè)單元與變頻控制單元連接；所述變頻監(jiān)測(cè)單元包括負(fù)載監(jiān)測(cè)單元、判斷單元和變頻請(qǐng)求發(fā)送單元；所述變頻控制單元包括變頻策略確定單元和變頻策略執(zhí)行單元；

所述負(fù)載監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)，所述負(fù)載數(shù)據(jù)為目標(biāo)單元在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的空閑狀態(tài)與工作狀態(tài)的時(shí)間占比；

所述判斷單元用于判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值，若是則變頻請(qǐng)求發(fā)送單元用于發(fā)送第一變頻請(qǐng)求至變頻控制單元；

所述變頻策略確定單元用于接收第一變頻請(qǐng)求，并根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率；

所述變頻策略執(zhí)行單元用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括溫控單元，所述溫控單元與變頻控制單元連接；

所述溫控單元用于監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度，并在目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度大于第三預(yù)設(shè)閾值或小于第四預(yù)設(shè)閾值時(shí)，發(fā)送第二變頻請(qǐng)求至變頻控制單元；

所述變頻策略確定單元用于接收第二變頻請(qǐng)求，并根據(jù)溫度與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的最高變頻頻率；

所述變頻策略執(zhí)行單元用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定變頻策略，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率。

進(jìn)一步地，“變頻策略執(zhí)行單元用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：當(dāng)目標(biāo)頻率大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率；當(dāng)目標(biāo)頻率不大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。

進(jìn)一步地，所述目標(biāo)單元還用于發(fā)送第三變頻請(qǐng)求至變頻控制單元，所述變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率。

進(jìn)一步地，所述“變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：變頻策略執(zhí)行單元通過調(diào)節(jié)目標(biāo)單元的工作電壓來對(duì)目標(biāo)單元的頻率進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述目標(biāo)單元包括總線互連單元和DDR單元。

發(fā)明人還提供了一種基于硬件變頻的方法，所述方法應(yīng)用于基于硬件變頻的裝置，所述裝置包括目標(biāo)單元、變頻監(jiān)測(cè)單元和變頻控制單元，所述目標(biāo)單元為待變頻的單元，每一目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)一變頻監(jiān)測(cè)單元，變頻監(jiān)測(cè)單元與變頻控制單元連接；所述變頻監(jiān)測(cè)單元包括負(fù)載監(jiān)測(cè)單元、判斷單元和變頻請(qǐng)求發(fā)送單元；所述變頻控制單元包括變頻策略確定單元和變頻策略執(zhí)行單元；所述方法包括以下步驟：

負(fù)載監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)，所述負(fù)載數(shù)據(jù)為目標(biāo)單元在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的空閑狀態(tài)與工作狀態(tài)的時(shí)間占比；

判斷單元判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值，若是則變頻請(qǐng)求發(fā)送單元發(fā)送第一變頻請(qǐng)求至變頻控制單元；

變頻策略確定單元接收第一變頻請(qǐng)求，并根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率；

變頻策略執(zhí)行單元執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括溫控單元，所述溫控單元與變頻控制單元連接；所述方法包括：

溫控單元監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度，并在目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度大于第三預(yù)設(shè)閾值或小于第四預(yù)設(shè)閾值時(shí)，發(fā)送第二變頻請(qǐng)求至變頻控制單元；

變頻策略確定單元接收第二變頻請(qǐng)求，并根據(jù)溫度與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的最高變頻頻率；

變頻策略執(zhí)行單元執(zhí)行變頻策略確定單元所確定變頻策略，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率。

進(jìn)一步地，“變頻策略執(zhí)行單元執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：當(dāng)目標(biāo)頻率大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率；當(dāng)目標(biāo)頻率不大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：目標(biāo)單元發(fā)送第三變頻請(qǐng)求至變頻控制單元，所述變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率。

進(jìn)一步地，所述“變頻策略執(zhí)行單元將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：變頻策略執(zhí)行單元通過調(diào)節(jié)目標(biāo)單元的工作電壓來對(duì)目標(biāo)單元的頻率進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述目標(biāo)單元包括總線互連單元和DDR單元。

上述技術(shù)方案所述的基于硬件變頻的方法和裝置，所述裝置包括目標(biāo)單元、變頻監(jiān)測(cè)單元和變頻控制單元，所述目標(biāo)單元為待變頻的單元，每一目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)變頻監(jiān)測(cè)單元；所述變頻監(jiān)測(cè)單元包括負(fù)載監(jiān)測(cè)單元、判斷單元和變頻請(qǐng)求發(fā)送單元；所述變頻控制單元包括變頻策略確定單元和變頻策略執(zhí)行單元。在使用時(shí)可以通過負(fù)載監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)，

當(dāng)判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，變頻策略確定單元確定當(dāng)前的變頻策略，并將目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為變頻策略對(duì)應(yīng)的工作頻率。所有的變頻過程經(jīng)過變頻控制單元控制實(shí)現(xiàn)，相較于利用軟件實(shí)現(xiàn)變頻的方式而言，適用性更為廣泛，可以高效執(zhí)行目標(biāo)單元的變頻，進(jìn)而降低系統(tǒng)功耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的變頻監(jiān)測(cè)單元的示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的變頻控制單元的示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的DVFS表格的示意圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的溫控表格的示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的工作電壓與工作頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的方法的流程圖；

圖9為本發(fā)明另一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

101、目標(biāo)單元；

102、變頻監(jiān)測(cè)單元；121、負(fù)載監(jiān)測(cè)單元；122、判斷單元；123、變頻請(qǐng)求發(fā)送單元；

103、變頻控制單元；131、變頻策略確定單元；132、變頻策略執(zhí)行單元；

104、溫控單元。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖詳予說明。

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的裝置示意圖。所述置包括目標(biāo)單元101、變頻監(jiān)測(cè)單元102和變頻控制單元103，所述目標(biāo)單元101為待變頻的單元，每一目標(biāo)單元101對(duì)應(yīng)一變頻監(jiān)測(cè)單元102，變頻監(jiān)測(cè)單元102與變頻控制單元103連接；所述變頻監(jiān)測(cè)單元102包括負(fù)載監(jiān)測(cè)單元121、判斷單元122和變頻請(qǐng)求發(fā)送單元123；所述變頻控制單元103包括變頻策略確定單元131和變頻策略執(zhí)行單元132；

所述負(fù)載監(jiān)測(cè)單元121用于監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)，所述負(fù)載數(shù)據(jù)為目標(biāo)單元在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的空閑狀態(tài)與工作狀態(tài)的時(shí)間占比；

所述判斷單元122用于判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值，若是則變頻請(qǐng)求發(fā)送單元123用于發(fā)送第一變頻請(qǐng)求至變頻控制單元；

所述變頻策略確定單元131用于接收第一變頻請(qǐng)求，并根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率；

所述變頻策略執(zhí)行單元132用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。

在使用基于硬件變頻的裝置時(shí)，首先負(fù)載監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)，所述負(fù)載數(shù)據(jù)為目標(biāo)單元在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的空閑狀態(tài)與工作狀態(tài)的時(shí)間占比。在本實(shí)施方式中，所述目標(biāo)單元包括總線互連單元和DDR單元?？偩€互連單元是SOC系統(tǒng)的關(guān)鍵路徑，許多數(shù)據(jù)需要通過總線互連單元才可從一個(gè)功能單元傳輸至另一個(gè)功能單元，因而采用軟件的變頻方法很難對(duì)總線互連單元進(jìn)行變頻，而DDR作為系統(tǒng)內(nèi)存，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)負(fù)載往往實(shí)時(shí)變化，也難以通過軟件來實(shí)現(xiàn)變頻。本裝置通過在總線互連單元和DDR單元中增加負(fù)載檢測(cè)單元，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)總線以及DDR的負(fù)載狀態(tài)，獲取負(fù)載數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)的情況來決定是否要變頻。

而后判斷單元判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值。在本實(shí)施方式中，第一預(yù)設(shè)閾值為所設(shè)定的目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的負(fù)載上限值，第二預(yù)設(shè)閾值為所設(shè)定的目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的負(fù)載下限值。如圖3所示，判斷單元可以用上限比較器和下限比較器來實(shí)現(xiàn)，上線比較器用于將當(dāng)前負(fù)載數(shù)據(jù)與負(fù)載上限值進(jìn)行比較，下線比較器用于將當(dāng)前負(fù)載數(shù)據(jù)與負(fù)載下限值進(jìn)行比較，定時(shí)器可以用于設(shè)定采樣周期，在本實(shí)施方式中，采樣周期為50ms，即每隔50ms對(duì)負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。如果判斷單元判定當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值，說明需要對(duì)目標(biāo)單元進(jìn)行變頻，具體地，當(dāng)判斷單元判定當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，需要調(diào)高目標(biāo)單元的工作頻率；當(dāng)判斷單元判定當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)小于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，需要調(diào)低目標(biāo)單元的工作頻率。

而后變頻策略確定單元接收第一變頻請(qǐng)求，并根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率。而后變頻策略執(zhí)行單元執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。如圖5所示，為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的DVFS表格的示意圖。其中MAX表示頻率電壓表中最高檔頻率，ID表示當(dāng)前頻率在頻率電壓表中的序號(hào)，ID+1或者-1表示調(diào)整到需要更高或者更低一檔頻率。每一檔頻率都對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率范圍值，例如當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)從60％提升至80％，則說明需要將目標(biāo)單元的工作頻率提高一檔，假設(shè)原來的工作頻率為1.2GHZ，從圖7中可以看出，高一檔的頻率為1.35GHZ，即需要將目標(biāo)單元的工作頻率從1.2GHZ提高至1.35GHZ。在本實(shí)施方式中，所述“變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：變頻策略執(zhí)行單元通過調(diào)節(jié)目標(biāo)單元的工作電壓來對(duì)目標(biāo)單元的頻率進(jìn)行調(diào)整。如圖6所示，1.2GHZ工作頻率對(duì)應(yīng)的工作電壓為1100mV，1.3GHZ工作頻率對(duì)應(yīng)的工作電壓為1200mV，因而變頻策略執(zhí)行單元將目標(biāo)單元的工作電壓從1100mV調(diào)整為1200mV，使得目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為1.35GHZ。所述變頻策略可以通過軟件配置的形式進(jìn)行修改，可靈活適配不同產(chǎn)品系統(tǒng)的實(shí)際使用。

在本實(shí)施方式中，所述裝置還包括溫控單元104，所述溫控單元104與變頻控制單元103連接。所述溫控單元104用于監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度，并在目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度大于第三預(yù)設(shè)閾值或小于第四預(yù)設(shè)閾值時(shí)，發(fā)送第二變頻請(qǐng)求至變頻控制單元；所述變頻策略確定單元131用于接收第二變頻請(qǐng)求，并根據(jù)溫度與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的最高變頻頻所述變頻策略執(zhí)行單元132用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定變頻策略，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率。目標(biāo)單元的工作頻率除了受到負(fù)載數(shù)據(jù)等因素的影響需要調(diào)整外，也受到溫度的限制。如圖6所示，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，目標(biāo)單元所能運(yùn)行的最高工作頻率也存在著上限值。所述“變頻策略執(zhí)行單元用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：當(dāng)目標(biāo)頻率大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率；當(dāng)目標(biāo)頻率不大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。同樣以根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)需要將當(dāng)前的目標(biāo)單元的頻率從1.25GHZ提高至1.35HZ為例，假設(shè)這時(shí)目標(biāo)單元的溫度達(dá)到90℃，從表中可以看出在90℃下所允許的最高變頻頻率為1GHZ，因而變頻策略執(zhí)行單元將會(huì)把目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為1GHZ而非1.35HZ，而如果當(dāng)前目標(biāo)單元的溫度低于80℃，也就是說目標(biāo)單元當(dāng)前所能運(yùn)行的最高變頻頻率要高于1.35GHZ，則變頻策略執(zhí)行單元將會(huì)把目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為1GHZ而非1.35HZ，以滿足性能需要。

在本實(shí)施方式中，所述目標(biāo)單元還用于發(fā)送第三變頻請(qǐng)求至變頻控制單元，所述變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率。目標(biāo)單元在執(zhí)行某些特殊工作(如必須在很短的時(shí)間內(nèi)完成少量的數(shù)據(jù)運(yùn)算并傳遞給下一流程)時(shí),可能需要要按最高性能模式來完成,這時(shí)候目標(biāo)單元可以主動(dòng)向變頻控制單元發(fā)起第三變頻請(qǐng)求，變頻策略確定單元會(huì)根據(jù)其他變頻條件(目標(biāo)單元的負(fù)載情況、溫度情況等)，以確定是否可以將當(dāng)前目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率(即所需要的高性能對(duì)應(yīng)的頻率)，如果達(dá)到變頻條件，變頻策略執(zhí)行單元將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率。第三變頻請(qǐng)求可以根據(jù)目標(biāo)單元收到的操作請(qǐng)求自行觸發(fā)或者由軟件設(shè)置接口觸發(fā)。

如圖2，為本發(fā)明另一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的示意圖。DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling)動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)，是一種實(shí)時(shí)的電壓和頻率調(diào)節(jié)技術(shù)。圖中的CPU、GPU、VCODEC、LCDC、DRAM、總線互連等為目標(biāo)單元，可以看出目標(biāo)單元都有一對(duì)應(yīng)的DVFSI模塊(即本發(fā)明中的變頻監(jiān)測(cè)單元)，圖中的DVFSC為本發(fā)明中的變頻控制單元。如圖3所示，當(dāng)負(fù)載監(jiān)測(cè)單元通過上限比較器和下限比較器監(jiān)測(cè)到當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)范圍(即不落入兩者的區(qū)間內(nèi))時(shí)，將發(fā)送變頻請(qǐng)求至DVFSC。如圖4所示，DVFSC在接收到變頻請(qǐng)求后，會(huì)從DVFS表格中獲取當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率，同時(shí)也會(huì)從溫控模塊(即溫控單元)中根據(jù)溫控表格進(jìn)而確定當(dāng)前目標(biāo)單元所能運(yùn)行的最高變頻頻率，對(duì)兩者進(jìn)行比較將其發(fā)送至頻率電壓控制單元(即本發(fā)明的變頻策略執(zhí)行單元)，進(jìn)而通過調(diào)整目標(biāo)單元的工作電壓將目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為所需要的頻率。

以及發(fā)明人還提供了一種基于硬件變頻的方法，所述方法應(yīng)用于基于硬件變頻的裝置，所述裝置包括目標(biāo)單元、變頻監(jiān)測(cè)單元和變頻控制單元，所述目標(biāo)單元為待變頻的單元，每一目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)一變頻監(jiān)測(cè)單元，變頻監(jiān)測(cè)單元與變頻控制單元連接；所述變頻監(jiān)測(cè)單元包括負(fù)載監(jiān)測(cè)單元、判斷單元和變頻請(qǐng)求發(fā)送單元；所述變頻控制單元包括變頻策略確定單元和變頻策略執(zhí)行單元。如圖8所示，為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的基于硬件變頻的方法的流程圖。所述方法包括以下步驟：

首先進(jìn)入步驟S801負(fù)載監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù).所述負(fù)載數(shù)據(jù)為目標(biāo)單元在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的空閑狀態(tài)與工作狀態(tài)的時(shí)間占比。在本實(shí)施方式中，所述目標(biāo)單元包括總線互連單元和DDR單元。總線互連單元是SOC系統(tǒng)的關(guān)鍵路徑，許多數(shù)據(jù)需要通過總線互連單元才可從一個(gè)功能單元傳輸至另一個(gè)功能單元，因而采用軟件的變頻方法很難對(duì)總線互連單元進(jìn)行變頻，而DDR作為系統(tǒng)內(nèi)存，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)負(fù)載往往實(shí)時(shí)變化，也難以通過軟件來實(shí)現(xiàn)變頻。本裝置通過在總線互連單元和DDR單元中增加負(fù)載檢測(cè)單元，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)總線以及DDR的負(fù)載狀態(tài)，獲取負(fù)載數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)的情況來決定是否要變頻。

而后進(jìn)入步驟S802判斷單元判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值，若是則變頻請(qǐng)求發(fā)送單元發(fā)送第一變頻請(qǐng)求至變頻控制單元。在本實(shí)施方式中，第一預(yù)設(shè)閾值為所設(shè)定的目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的負(fù)載上限值，第二預(yù)設(shè)閾值為所設(shè)定的目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的負(fù)載下限值。如圖3所示，判斷單元可以用上限比較器和下限比較器來實(shí)現(xiàn)，上線比較器用于將當(dāng)前負(fù)載數(shù)據(jù)與負(fù)載上限值進(jìn)行比較，下線比較器用于將當(dāng)前負(fù)載數(shù)據(jù)與負(fù)載下限值進(jìn)行比較，定時(shí)器可以用于設(shè)定采樣周期，在本實(shí)施方式中，采樣周期為50ms，即每隔50ms對(duì)負(fù)載數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。如果判斷單元判定當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)是否大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值，說明需要對(duì)目標(biāo)單元進(jìn)行變頻，具體地，當(dāng)判斷單元判定當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，需要調(diào)高目標(biāo)單元的工作頻率；當(dāng)判斷單元判定當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)小于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，需要調(diào)低目標(biāo)單元的工作頻率。

而后進(jìn)入步驟S803變頻策略確定單元接收第一變頻請(qǐng)求，并根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻率。而后可以進(jìn)入步驟S804變頻策略執(zhí)行單元執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。如圖5所示，為本發(fā)明一實(shí)施方式涉及的DVFS表格的示意圖。其中MAX表示頻率電壓表中最高檔頻率，ID表示當(dāng)前頻率在頻率電壓表中的序號(hào)，ID+1或者-1表示調(diào)整到需要更高或者更低一檔頻率。每一檔頻率都對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率范圍值，例如當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)從60％提升至80％，則說明需要將目標(biāo)單元的工作頻率提高一檔，假設(shè)原來的工作頻率為1.2GHZ，從圖7中可以看出，高一檔的頻率為1.35GHZ，即需要將目標(biāo)單元的工作頻率從1.2GHZ提高至1.35GHZ。在本實(shí)施方式中，所述“變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：變頻策略執(zhí)行單元通過調(diào)節(jié)目標(biāo)單元的工作電壓來對(duì)目標(biāo)單元的頻率進(jìn)行調(diào)整。如圖6所示，1.2GHZ工作頻率對(duì)應(yīng)的工作電壓為1100mV，1.3GHZ工作頻率對(duì)應(yīng)的工作電壓為1200mV，因而變頻策略執(zhí)行單元將目標(biāo)單元的工作電壓從1100mV調(diào)整為1200mV，使得目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為1.35GHZ。

如圖9所示，所述裝置還包括溫控單元，所述溫控單元與變頻控制單元連接；所述方法包括：首先進(jìn)入步驟S901溫控單元監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度，并在目標(biāo)單元的當(dāng)前溫度大于第三預(yù)設(shè)閾值或小于第四預(yù)設(shè)閾值時(shí)，發(fā)送第二變頻請(qǐng)求至變頻控制單元。所示第三預(yù)設(shè)閾值為溫度上限值，第四預(yù)設(shè)閾值為溫度下限值。而后進(jìn)入步驟S902變頻策略確定單元接收第二變頻請(qǐng)求，并根據(jù)溫度與變頻策略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)的最高變頻頻率。而后進(jìn)入步驟S903變頻策略執(zhí)行單元執(zhí)行變頻策略確定單元所確定變頻策略，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率。目標(biāo)單元的工作頻率除了受到負(fù)載數(shù)據(jù)等因素的影響需要調(diào)整外，也受到溫度的限制。如圖6所示，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，目標(biāo)單元所能運(yùn)行的最高工作頻率也存在著上限值。所述“變頻策略執(zhí)行單元用于執(zhí)行變頻策略確定單元所確定目標(biāo)頻率，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率”包括：當(dāng)目標(biāo)頻率大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為最高變頻頻率；當(dāng)目標(biāo)頻率不大于最高變頻頻率時(shí)，將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為目標(biāo)頻率。同樣以根據(jù)負(fù)載數(shù)據(jù)需要將當(dāng)前的目標(biāo)單元的頻率從1.25GHZ提高至1.35HZ為例，假設(shè)這時(shí)目標(biāo)單元的溫度達(dá)到90℃，從表中可以看出在90℃下所允許的最高變頻頻率為1GHZ，因而變頻策略執(zhí)行單元將會(huì)把目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為1GHZ而非1.35HZ，而如果當(dāng)前目標(biāo)單元的溫度低于80℃，也就是說目標(biāo)單元當(dāng)前所能運(yùn)行的最高變頻頻率要高于1.35GHZ，則變頻策略執(zhí)行單元將會(huì)把目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為1GHZ而非1.35HZ，以滿足性能需要。

在本實(shí)施方式中，所述方法還包括：目標(biāo)單元發(fā)送第三變頻請(qǐng)求至變頻控制單元，所述變頻策略執(zhí)行單元用于將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率。目標(biāo)單元在執(zhí)行某些特殊工作(如必須在很短的時(shí)間內(nèi)完成少量的數(shù)據(jù)運(yùn)算并傳遞給下一流程)時(shí),可能需要要按最高性能模式來完成,這時(shí)候目標(biāo)單元可以主動(dòng)向變頻控制單元發(fā)起第三變頻請(qǐng)求，變頻策略確定單元會(huì)根據(jù)其他變頻條件(目標(biāo)單元的負(fù)載情況、溫度情況等)，以確定是否可以將當(dāng)前目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率(即所需要的高性能對(duì)應(yīng)的頻率)，如果達(dá)到變頻條件，變頻策略執(zhí)行單元將目標(biāo)單元的頻率調(diào)整為預(yù)設(shè)頻率。第三變頻請(qǐng)求可以根據(jù)目標(biāo)單元收到的操作請(qǐng)求自行觸發(fā)或者由軟件設(shè)置接口觸發(fā)。

上述技術(shù)方案所述的基于硬件變頻的方法和裝置，所述裝置包括目標(biāo)單元、變頻監(jiān)測(cè)單元和變頻控制單元，所述目標(biāo)單元為待變頻的單元，每一目標(biāo)單元對(duì)應(yīng)一變頻監(jiān)測(cè)單元；所述變頻監(jiān)測(cè)單元包括負(fù)載監(jiān)測(cè)單元、判斷單元和變頻請(qǐng)求發(fā)送單元；所述變頻控制單元包括變頻策略確定單元和變頻策略執(zhí)行單元。在使用時(shí)可以通過負(fù)載監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷當(dāng)前目標(biāo)單元的負(fù)載數(shù)據(jù)大于第一預(yù)設(shè)閾值或小于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，變頻策略確定單元確定當(dāng)前的變頻策略，并將目標(biāo)單元的工作頻率調(diào)整為變頻策略對(duì)應(yīng)的工作頻率。所有的變頻過程經(jīng)過變頻控制單元控制實(shí)現(xiàn)，相較于利用軟件實(shí)現(xiàn)變頻的方式而言，適用性更為廣泛，可以高效執(zhí)行目標(biāo)單元的變頻，進(jìn)而降低系統(tǒng)功耗。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，上述各實(shí)施例可提供為方法、裝置、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。這些實(shí)施例可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。上述各實(shí)施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實(shí)施例方法所述的全部或部分步驟。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括但不限于：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、嵌入式設(shè)備、可編程設(shè)備、智能移動(dòng)終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動(dòng)硬盤、存儲(chǔ)卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)等。

上述各實(shí)施例是參照根據(jù)實(shí)施例所述的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。