[发明专利]一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法

权利要求书

1.一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：定义识别代码段用于告知模拟器目标代码段开始位置和结束位置；

S2：添加自定义计数器，用于计算目标代码段的事件信息；

S3：建立CPU功耗模型，所述CPU功耗模型包括：CPU静态模型和CPU动态模型，根据CPU静态模型和CPU动态模型计算得到目标代码段的功耗。

2.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，所述识别代码段为16位X86伪指令，所述伪指令表示为：myinst(#n,in/out)，其中，#n表示目标代码段的序号，in/out表示进入或退出该目标代码段。

3.根据权利要求2所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，自定义计数器为指令计数器，模拟器包括有32个指令计数器组成的数组。

4.根据权利要求3所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，计数器的计算流程包括：

模拟器接收到来自上层应用程序的识别代码段指令myinst(#n,in)，序号n对应的计数器被激活，开始计数。

5.根据权利要求4所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，计数器的计算流程还包括：

当统计单一的代码段时，模拟器遇到myinst(#n,out)对应的计数器也将停止计数，若同时统计多个代码段时，不同的目标代码段如果存在包含关系，则进入子代码段时，被执行，序号对应的计数器开始工作，而父代码段对应的计数器也继续保持计数。

6.根据权利要求5所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，计数器的计算流程还包括：

当目标代码段存在递归时，设定每个代码段维护了一个数组，level[n]，用来记录目标代码段递归的层数，每遇到一次myinst(#n,in)指令，level[n]计数加1，遇到myinst(#n,out)指令时，level[n]计数减1，只有当level[n]计数为0时，序号n对应的计数器才会停止计数。

7.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，CPU动态模型的功率表达式为：

P_dynamic＝C_eff*f*V² (1)

C_eff＝0.19*IPC+1.64 (2)

其中，C_eff表示电容，f表示CPU频率和V表示CPU电压，IPC表示每个周期指令数。

8.根据权利要求7所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，CPU静态模型的功率表达式为：

其中，V表示CPU电压，T表示CPU温度。

9.根据权利要求8所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，CPU总功耗表达式为：

其中，P_dyn(k)和P_static(k)分别是指由相应的功率模型计算出的活动核k的动态和静态功率，T_sim是执行时。

10.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的细粒度功耗估计方法，其特征在于，所述事件信息包括：程序运行时间，CPU指令数，缓存未命中次数。