[发明专利]一种众核芯片功耗估算方法、装置、设备及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种众核芯片功耗估算方法，该方法包括以下步骤：获取待估算众核芯片进行程序执行时各CPU核的时钟频率、供电电压、以及每时钟周期指令数，得到各CPU核分别对应的指标组；将各指标组输入到功耗估算模型；其中，功耗估算模型为通过对预获取的时钟频率样本集、供电电压样本集、每时钟周期指令数样本集进行拟合训练得到；利用功耗估算模型基于各指标组对待估算众核芯片进行功耗估算操作，得到功耗估算结果。应用本发明实施例所提供的技术方案，较大地提高了众核芯片功耗估算的准确性。本发明还公开了一种众核芯片功耗估算装置、设备及存储介质，具有相应技术效果。

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种众核芯片功耗估算方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

使用软件的方法准确估计一个芯片的功耗是一件非常具有挑战性的工作。特别是对于众核芯片的功耗，由于内部结构复杂、模块较多，对众核芯片的功耗进行估计显得更加复杂。众核芯片中复杂的硬件设计，以及并行程序负载特征对芯片功耗的影响，给其功耗建模带来了巨大挑战。除了大量的CPU核，还具有复杂的片上网络(network-on-chip，NoC)、多个内存控制器、多级片上cache和可编程缓存、细粒度的DVFS控制单元等等，所有部件的功耗组成了整个众核芯片的功耗。同时，众核芯片的功耗受多种因素影响，包括温度、工作频率、电压，以及执行程序的计算、访存特征。

部分现有的众核功耗估算工作虽然建立了功耗估算模型，但却忽略了一些影响功耗的关键因素，例如时钟频率、供电电压和程序特征对功耗的影响。然而，在相同功耗状态下，不同访存、计算特征的程序具有较大功耗差异，比如CPU处于电压1.1V/频率800MHz功耗状态下，访存密集型程序运行的功耗一般比计算密集型程序要低。从而导致现有的功耗估算模型无法有效估算众核芯片功耗，导致对众核芯片功耗估算不准确。

综上所述，如何有效地解决现有的众核功耗估算模型无法有效估算众核芯片功耗，导致对众核芯片功耗估算不准确等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种众核芯片功耗估算方法，该方法较大地提高了众核芯片功耗估算的准确性；本发明的另一目的是提供一种众核芯片功耗估算装置、设备及计算机可读存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种众核芯片功耗估算方法，包括：

获取待估算众核芯片进行程序执行时各CPU核的时钟频率、供电电压、以及每时钟周期指令数，得到各所述CPU核分别对应的指标组；

将各所述指标组输入到功耗估算模型；其中，所述功耗估算模型为通过对预获取的时钟频率样本集、供电电压样本集、每时钟周期指令数样本集进行拟合训练得到；

利用所述功耗估算模型基于各所述指标组对所述待估算众核芯片进行功耗估算操作，得到功耗估算结果。

在本发明的一种具体实施方式中，所述功耗估算模型的训练过程包括：

为各所述CPU核中设置相同的每时钟周期指令数；

获取多个功耗状态组；其中，每个功耗状态组包括一个时钟频率和一个供电电压，且每个功耗状态组中的时钟频率和供电电压不完全相同；

获取所述待估算众核芯片在各所述CPU核设置相同每时钟周期指令数时，以各所述功耗状态组运行分别对应的芯片动态功耗；

利用各所述功耗状态组和各所述功耗组分别对应的芯片动态功耗构建第一功耗样本集；其中，所述第一功耗样本集包括所述时钟频率样本集和所述供电电压样本集，且每个功耗样本包括一个时钟频率和一个供电电压和一个芯片动态功耗；