[发明专利]一种多核异构域控制器动态功耗调整方法及系统

说明书

本发明提供了一种多核异构域控制器动态功耗调整方法及系统，该方法将处理器按照类型的不同划分成虚拟分区后，将相同类型的处理器分配到同一虚拟分区统一管理，然后设定虚拟分区中的某处理器作为主控单元，并在主控单元内嵌驾驶模式识别算法和规则算法判断出车辆的驾驶模式和车辆使用状态，由功耗管理单元根据车辆使用状态关闭所涉及到的处理器的空闲时钟或不用的逻辑，最后由主控单元根据动态功耗影响公式计算得到域控制器的动态功耗，并通过功耗管理单元根据计算结果来调整动态电压和进行频率缩放以获取最优动态功耗。本发明能够准确调节各个模块的工作模式，同时消除了处理器所在物理位置的影响，具有更高的动态功耗调整效果。

技术领域

本发明涉及新能源汽车控制技术领域，具体涉及一种多核异构域控制器动态功耗调整方法及系统。

背景技术

车载控制器在整车电子系统中主要用于增强汽车的安全性、舒适性和方便性。随着汽车电子技术的高速发展，其功能也在不断扩展和增加，现有技术中，一个车身控制器大多只对应一种或少量的功能，随着以电子技术实现的车辆功能的逐步增加，以及用户需求与行业标准的不断提高，车辆控制器之间需要互相通信以实现对车辆的协同控制，以往主流的面向单独功能的车载控制器逐渐演变为面向服务的域控制器，域控制器基于处理能力强大的多核CPU、GPU及PFGA处理器，实现了整车层级软件功能的集中化，域内各个系统通过总线进行互联，不同域之间通过以太网进行信息交互换。

虽然国内外的研究团队已经对域控制器的研究产生了显著成果，但仍然存在以下问题：1)域控制器相较于传统控制器，虽然各层级集成度高，但相应的功耗也会提升，这将带来半导体参数改变、硬件过热等一系列的问题；2)现有域控制器功能不够完善，仍有重要部分如网关、组合惯导等选用分布式的方法集成到车辆其他部位，这对功耗的调整增加了困难；3)智能算法受计算资源和电量的影响，对功耗极为敏感，在域控制器内同时实现多个人工智能算法仍然面临困难。

发明内容

为解决现有域控制器功耗调整存在的诸多欠缺及不足的问题，本发明提供了一种多核异构域控制器动态功耗调整方法，将多核异构域控制器中的各个处理器按照类型划分成若干虚拟分区，并利用所设定的主控单元和功耗管理单元协同工作，使车辆能够根据驾驶模式的识别以及车辆使用状态，动态调用域控制器内不同模块，进而影响体系结构级集成芯片的动作方式，进而调整动态电压和频率缩放以获取最优动态功耗，达到动态功耗调整的目的。本发明还涉及一种多核异构域控制器动态功耗调整系统。

本发明的技术方案如下：

一种多核异构域控制器动态功耗调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤：利用虚拟分区技术将多核异构域控制器中的各个处理器按照类型划分成若干虚拟分区，将相同类型的处理器分配到同一虚拟分区，在各虚拟分区内分别配置功耗管理单元，用于管理各个处理器的功耗；

第二步骤：设定虚拟分区中的某处理器作为主控单元，在所述主控单元内嵌驾驶模式识别算法和规则算法，在功耗管理单元采集整车及各个处理器传来的信号后，主控单元通过内嵌的驾驶模式识别算法判断车辆驾驶模式，在驾驶模式为全人工驾驶模式时，则由功耗管理单元关闭所涉及到的处理器的所有自动驾驶算法；在驾驶模式为自动驾驶模式时，主控单元通过内嵌的规则算法判断车辆使用状态，再由功耗管理单元根据车辆使用状态关闭所涉及到的处理器的空闲时钟或不用的逻辑以实现状态转移；

第三步骤：由主控单元根据动态功耗影响公式计算得到每次状态转移时域控制器的动态功耗，再通过功耗管理单元根据动态功耗计算结果来调整动态电压和进行频率缩放以获取最优动态功耗。

优选地，所述第一步骤是针对于不同类型处理器的特性，利用虚拟分区技术将多核异构域控制器中的各个处理器按照类型划分成若干虚拟分区，包括将CPU划分至一个虚拟分区，将GPU划分至另一个虚拟分区，将FPGA划分至第三个虚拟分区，在各虚拟分区内部的功耗管理单元单独控制同一虚拟分区内的各控制器，各功耗管理单元之间相互通信。