[发明专利]FPGA器件的性能控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种FPGA器件的性能控制方法及装置。

背景技术

在当前这个信息爆炸的时代，大规模数据的处理已经成为信息领域的主流业务，进而带动了海量数据处理硬件平台的发展。由于处理算法越来越复杂，待处理数据规模越来越庞大，但信息处理时效性要求日益增高，均对硬件计算规模提出了不断扩展的要求，在这个扩展过程中，功耗增多对运营带来的挑战也日益突出。面对这个挑战，不断有开发者选择FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)来应对高性能计算下的功耗挑战。目前，FPGA的大规模使用已走出了传统的通讯领域，走向了更多计算，尤其是新型计算领域，如大数据处理、深度神经网络等。

现实情况中，客户给FPGA相关产品存放的工作环境存在差异性，例如环境温度或者散热条件不是足够好，FPGA内各个IP核(Intellectual Property Core，知识产权核)在其工作时产生大量热量，使得FPGA器件温度会过高，可能会引发FPGA器件烧毁，或者引发FPGA器件自身保护机制使得FPGA器件停止工作，导致FPGA器件在该段时间内不在线；在客户环境中如果供电能力达不到FPGA器件性能要求时，可能还会导致产品直接宕机，无法启动正常工作。

考虑到FPGA设备工作环境的不一致性，提供给客户能适应具体多个环境的FPGA产品版本，这样也会导致在设计FPGA相关产品时版本数目成倍增长，增加测试工作量，增加客户现场配置维护工作量的成本。在用户实现FPGA应用的性能控制时，需要准备多个版本不同功耗的FPGA固件，而在切换固件时，需要对FPGA芯片进行初始化配置并重新加载，此种方式极大延长了程序初始化时间，使用效率低。

因此，如何使FPGA器件能够适应不同工作环境成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种FPGA器件的性能控制方法及装置，以解决FPGA器件不能适应不同工作环境的问题。

本发明第一方面提供了一种FPGA器件的性能控制方法，包括获取FPGA器件的状态观测值；根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整。

可选地，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整的步骤，包括：判断所述状态观测值是否处于预设阈值范围外；当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。

可选地，当状态观测值处于预设阈值范围外时，根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整的步骤，包括：当状态观测值大于预设阈值范围的最大值时，计算状态观测值与预设阈值范围的最大值之间的第一差值；判断第一差值是否大于或等于第一预设差值；当第一差值大于或等于第一预设差值时，执行以下操作中的至少一者：降低FPGA内部各个IP核的运行频率、降低FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、提高FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。

可选地，当状态观测值处于预设阈值范围外时，根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整的步骤，还包括：当状态观测值小于预设阈值范围的最小值时，计算状态观测值与预设阈值范围的最小值之间的第二差值；判断第二差值是否大于或等于第二预设差值；当第二差值大于第二预设差值时，执行以下操作中的至少一者：提高FPGA内部各个IP核的运行频率、提高FPGA内部各个IP核之间或各IP核与FPGA外部的数据传输速率、降低FPGA内部各个IP核处理算法中的空闲占比。

可选地，FPGA器件的状态观测值包括以下至少一者：FPGA器件表面的温度、FPGA器件的核心温度、FPGA器件的核心电压、FPGA器件的输入电压、FPGA器件的输入电流。

本发明第二方面提供了一种FPGA器件的性能控制装置，包括：状态检测模块，用于获取FPGA器件的状态观测值；调整模块，用于根据状态观测值对FPGA器件的性能进行调整。

可选地，所述调整模块包括：判断子模块，用于判断所述状态观测值是否处于预设阈值范围外；调整子模块，用于当所述状态观测值处于所述预设阈值范围外时，根据所述状态观测值对所述FPGA器件的性能进行调整。