[发明专利]一种微处理器动态热管理中传感器的控制方法及装置

权利要求书

1.一种微处理器动态热管理中传感器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、计算模块的功耗数据，并依据此功耗数据获得在此功耗数据下微处理器的温度分布；

步骤二、将微处理器的温度分布经过数据处理，以获得微处理器各模块热点分布叠加图；

步骤三、计算温度分布的热梯度形成热梯度分布叠加图；

步骤四、计算热梯度分布叠加图计算热梯度大小比例，并依据此比例分配传感器数量；

步骤五、优化微处理器传感器位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，功耗数据包括但不限于模块的动态功耗和漏功耗。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功耗数据是通过微处理器性能仿真软件在需要进行动态热管理设计的芯片架构上仿真标准测试程序集，并在此基础上集成功耗分析模块来计算动态功耗和漏功耗。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，是将不同测试程序下仿真得到的温度分布图经过数据处理，得到微处理器各模块热点分布叠加图。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，是通过将图像处理中边缘检测算子计算不同标准测试程序温度分布的热梯度图，然后将其相加得到热梯度分布叠加图。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，进一步包括将整个芯片面积进行水平和垂直方向逐步二分，在每次二分时根据热梯度叠加图计算这两部分的热梯度大小比例，按照该比例分配传感器数量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，优化微处理器传感器位置时，如果在芯片二分区域没有热点，则将传感器放置在该区域的几何中心；如果在芯片二分区域存在热点，则通过热梯度牵引k-means聚类算法确定传感器在该区域的位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，微处理器温度分布是指通过仿真软件得到的微处理工作状态时的二维温度矩阵，该矩阵的行列数根据仿真精度的要求而定。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，热点分布叠加图是指根据微处理器架构模块划分，挑出各模块的热点，再将不同测试程序下的所有热点分布重叠在一幅架构图上所得到的热点分布。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，热梯度牵引k-means聚类算法是指在二维k-means聚类算法的基础上，加入热点的梯度信息，构造出三维“距离”，并进一步引入牵引因子，使得优化的传感器位置向梯度高的方向移动。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述牵引因子α值选取0.3。

12.一种微处理器动态热管理中传感器的控制装置，其特征在于，所述装置包括热特性仿真单元、数据处理单元、热梯度计算单元、分配单元及位置优化单元，通过计算模块的功耗数据，并依据此功耗数据获得在此功耗数据下微处理器的温度分布，然后将微处理器的温度分布经过数据处理，以获得微处理器各模块热点分布叠加图，接着计算温度分布的热梯度形成热梯度分布叠加图，并且通过计算热梯度分布叠加图计算热梯度大小比例，并依据此比例分配传感器数量，最终优化微处理器传感器位置。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述热特性仿真单元用于计算模块的功耗数据，并依据此功耗数据获得在此功耗数据下微处理器的温度分布。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述数据处理单元用于将微处理器的温度分布经过数据处理，以获得微处理器各模块热点分布叠加图。

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述热梯度计算单元用于计算温度分布的热梯度形成热梯度分布叠加图。

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分配单元用于计算热梯度分布叠加图计算热梯度大小比例，并依据此比例分配传感器数量。

17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述位置优化单元用于优化微处理器传感器位置。