[发明专利]一种降低芯片功耗的控制方法

说明书

本发明公开了一种降低芯片功耗的控制方法，通过时钟控制模块检测设备状态，根据设备状态确定时钟门控的处理方式并控制时钟控制模块工作，通过动态调压调频控制模块对功能单元硬件模块进行动态调压、动态调频控制，采用了硬件自动监测的方法进行时钟和电压控制，软件依赖性较弱，易于操作、控制，并且本发明实施例的应用场景依赖性较弱，方便扩展。此外，本发明实施例能够根据模块的工作状态，动态控制时钟、电压，达到降低芯片功耗的目的，控制简单，易于实现。本发明实施例可广泛应用于芯片低功耗设计技术领域。

技术领域

本发明涉及芯片低功耗设计技术领域，尤其是一种降低芯片功耗的控制方法。

背景技术

随着集成电路技术的快速发展，晶体管工艺尺寸和芯片的面积不断缩小，芯片集成度以及芯片性能的不断提升，芯片的工作频率越来越高，导致芯片的功耗越来越大。芯片功耗的增加对电子设备的续航能力有较大影响，当前，低功耗设计已经作为芯片设计的重要组成部分。

现有技术都是为某一专用芯片或场景提供低功耗的方案，扩展性较弱，无法用于某些独立设备，并且依赖于外部控制，不能通过硬件进行自动化处理。此外，现有技术通过细化工作场景，划分多种工作模式，通过工作模式启动不同数量的功能单元，现有技术的设计方案复杂度高，并且会占用较多的电路面积。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种自动化、易控制、易扩展的降低芯片功耗的控制方法。

本发明实施例提供了一种降低芯片功耗的控制方法，包括：通过时钟控制模块检测设备状态，根据设备状态确定时钟门控的处理方式；其中，所述设备状态包括以下至少之一：工作状态、空闲状态、延迟状态；根据所述时钟门控的处理方式，控制所述时钟控制模块工作；其中，所述时钟控制模块包括状态收集子模块、命令缓冲子模块、延迟子模块和时钟门控子模块；通过动态调压调频控制模块对功能单元硬件模块进行动态调压、动态调频控制；其中，所述动态调压调频控制模块由译码组件、状态控制组件、调频组件、调压组件构成。

可选地，所述通过时钟控制模块检测设备状态，根据设备状态确定时钟门控的处理方式，包括：通过状态收集子模块接收功能单元的状态信息和配置命令；其中，所述状态信息包括以下至少之一：功能单元的中断标志信号、算法完成的标志信号、状态机的状态；所述配置命令包括：主机下发到功能单元的配置信息；当检测到所述功能单元为忙状态，则将设备状态标记为工作状态，并通过时钟门控子模块开启时钟使能；当检测到所述功能单元为空闲状态，则将设备状态标记为延迟状态；当延迟状态结束，则通过时钟门控关闭时钟，并将设备状态标记为空闲状态。

可选地，所述根据时钟门控的处理方式，控制时钟控制模块工作，包括：通过命令缓冲子模块加载配置命令，在计数器缓存中对所述配置命令进行计数；当命令缓冲子模块中的所述配置命令全部完成，并且延迟计数器中的计数值等于设定的阈值，则通过时钟门控子模块关闭执行单元的时钟。

可选地，所述通过命令缓冲子模块加载配置命令，在计数器缓存中对所述配置命令进行计数，包括：加载所述配置命令并通过命令记录单元解析所述配置命令的类型，在命令记录单元中将所述配置命令再编码形成统一格式的第一配置命令；根据所述第一配置命令的类型，在计数器缓存中对所述第一配置命令进行分组计数。

可选地，所述当延迟计数子模块的计数值等于设定的阈值，并且命令缓冲子模块中的所述配置命令全部完成，则通过时钟门控子模块关闭执行单元的时钟，包括：当所述执行单元的配置命令执行完成，则在计数器缓存中清除该配置命令；当命令计数器的数值清除完毕，则发起时钟关闭请求；通过时钟门控子模块关闭所述执行单元的时钟。

可选地，所述通过动态调压调频控制模块对功能单元硬件模块进行动态调压、动态调频控制，包括：设动态调压调频控制模块的默认状态为空闲状态；当判断功能单元硬件需要进行调压，则所述动态调压调频控制模块进入调压状态；当判断所述功能单元硬件需要进行调频并且不需要进行调压，则所述动态调压调频控制模块进入调频状态；根据所述动态调压调频控制模块的状态，确定所述动态调压调频控制模块的工作。