集成电路负荷调整方法及相关装置与流程

文档序号:29496986发布日期:2022-04-06 15:46阅读:181来源:国知局
集成电路负荷调整方法及相关装置与流程

1.本发明实施例涉及集成电路技术领域,具体涉及一种集成电路负荷调整方法及相关装置。


背景技术:

2.集成电路的供电系统包括:外部供电电源、电源连线和内部电源网络,内部器件通过与内部电源网络相连获得,而内部电源网络通过电源连线与外部供电电源相连。在集成电路工作过程中,内部电源网络与外部供电电源之间的电源连线会产生电流,从而会产生电压降,当集成电路负荷小或者无负荷时,由于内部电源网络电阻小而内部器件电阻大,可以认为外部电压完全作用于内部器件上面。
3.当集成电路的负荷突然加大时,即同一时刻处于工作状态的内部器件增多时,集成电路电流随时间的变化率(didt)突然增大,即电流突然增大时,在短时间内电源功率不变的情况下,集成电路的内部器件上的供电电压会急剧下降,供电电压降低会引起内部器件的延时增加,导致无法满足关键路径上寄存器的建立时间,从而引起整个集成电路功能失效。
4.然而,现有的针对didt引起的芯片功能失效问题的解决方案,无法基于各个集成电路的具体情况进行调整,实现集成电路的性能的提高。
5.因此,如何实现基于集成电路个体,提高在对应didt电压降情况下集成电路的性能,就成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

6.有鉴于此,本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法,可以实现基于集成电路个体,提高在对应didt电压降情况下集成电路的性能。
7.为实现上述目的,本技术实施例提供如下技术方案。
8.第一方面,本技术实施例提供一种集成电路负荷调整方法,包括:
9.获取集成电路的当前最大允许负荷量;
10.根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号;
11.根据所述负荷状态调整信号,调整所述集成电路的负荷状态。
12.第二方面,本技术实施例提供一种集成电路负荷调整装置,包括:
13.当前最大允许负荷量获取模块,适于获取集成电路的当前最大允许负荷量;
14.负荷状态调整信号产生模块,适于根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号;
15.状态调整模块,适于根据所述负荷状态调整信号,调整所述集成电路的负荷状态。
16.第三方面,本技术实施例提供一种集成电路,包括:
17.上游数据处理模块,适于向下游传输数据;
18.下游数据处理模块,适于接收所述上游数据处理模块传输的所述数据;
19.如第二方面所述的集成电路负荷调整装置,连接于所述上游数据处理模块和所述下游数据处理模块之间,适于根据集成电路的当前最大允许负荷量,调整所述上游数据处理模块和所述下游数据处理模块之间的所述数据的传输状态。
20.本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法,首先获取集成电路的当前最大允许负荷量;然后根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号;最后根据所述负荷状态调整信号,调整所述集成电路的负荷状态。
21.这样,本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法,首先获取集成电路的当前最大允许负荷量,该当前最大允许负荷量即集成电路负荷的实时电压对应的当前最大允许负荷量,即根据集成电路的不同,获取基于对应于不同集成电路的当前最大允许负荷量,然后,根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号,以实现对于的负荷状态的调整,使得部分负荷在同一时刻不处于工作状态,从而可以使集成电路一直以当前最大允许负荷量的状态进行工作。可以看出,本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法,通过实时对具体集成电路的当前最大允许负荷量的获取,以及负荷状态调整信号的产生,实现对负荷状态的调整,可以实现基于集成电路个体,使集成电路能够按照集成电路的实时电压降调整集成电路的负荷,使其始终工作在当前电压降所允许的最大负荷的情况,从而可以提高在对应didt电压降情况下各个集成电路的性能。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为一种芯片供电结构示意图。
24.图2为本技术实施例提供的一种集成电路负荷调整装置的结构示意图。
25.图3为本技术实施例提供的集成电路的供电结构示意图。
26.图4为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法的一种可选流程示意图。
27.图5为本技术实施例提供的获取相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量的流程图。
28.图6为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法的最平均控制信号获取的流程图。
29.图7为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法的负荷门控结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
31.以下以一个普通芯片为例,对集成电路电压降情况下的工作性能的基本情况进行说明。
32.请参考图1,图1为一种芯片供电结构示意图。
33.如图中所示,典型的芯片供电结构包括电源10、内部走线12、电源连线14、电源走线16、内部电源网络17、连线18和集成电路内部器件19。
34.供电过程为:
35.电源10输出的供电经集成电路板11的内部走线12进入到芯片的基底13,再经过基底13和芯片引脚间的电源连线14进入到芯片内部15,在芯片内部通过电源走线16连接到集成电路的内部电源网络17,集成电路的内部电源网络17可以通过电源引脚的连线18与集成电路内部器件19相连,对集成电路内部器件19供电。
36.当芯片负荷较小或者无负荷时的时候,电源10能够提供稳定的电压输出并作用于处于工作状态的集成电路内部器件19上,保证集成电路内部器件19的正常工作。但当芯片负荷突然增大,导致电流随时间的变化率(didt)突然增大时,电源10在短时间内无法提供足够的能量,在短时电源功率不变的情况下,电流增大,在电源输出电压短时不能调整的情况下,集成电路内部器件19前的连线上分得的电压增加,从而导致集成电路内部器件19上的电压急剧下降,由于集成电路内部器件19上的电压急剧下降,集成电路内部器件19的延时增加,导致无法满足关键路径上寄存器的建立时间,从而引起整个集成电路功能失效。
37.现有技术中,针对didt引起的芯片功能失效的问题,通常采取以下几种技术方案来解决:
38.1.估计严重didt时的电压降情况,使得在集成电路板上所提供供电电源的输出电压,能够保证在严重didt情况,集成电路内部器件19上的供电仍然满足供电要求。
39.但这种方案存在以下缺点:由于提高了集成电路板电源供电,会导致集成电路板电源功耗增加,当出现负荷急剧减少时,芯片内部器件的电压会上升,存在电压过冲,烧坏芯片内部器件的风险。
40.2.芯片内部引入电压降检测(voltagedroopdetect)和时钟伸缩(clockstretch),根据电压降检测(voltagedroopdetect)的幅度设置时钟伸缩(clockstretch)的幅度从而降低时钟频率,以减少集成电路的负荷,从而缓解电压降的情况。
41.但这种方案存在以下缺点:电压降检测(voltagedroopdetect)的幅度与时钟伸缩(clockstretch)的幅度之间的关系不好确定,过于粗略会导致clockstretch的幅度过大从而造成性能的损失,同时也没有考虑芯片间的个体差异性,在一些特定情况下会导致clock stretch失效。
42.3.在芯片内部器件加入自动估计当前负荷的模块,当负荷急剧增加时,通过门控控制芯片内部器件的数据处理单元,降低任务分派从而减小芯片负荷。
43.但这种方案存在以下缺点:仅根据负荷数量变化来减少任务分配,并没有考虑实际电压的变化情况,外部供电不同,在不同情况下能够支撑的负荷也不同,同时也没有考虑到芯片间的个体差异,结果会导致集成电路的性能损失高于理想情况。
44.可见,现有的各种方法,难以基于具体的集成电路,提高在对应didt电压降情况下集成电路的工作性能。
45.为克服现有技术的缺点,本技术实施例提供一种集成电路负荷调整装置,请参考图2,图2为本技术实施例提供的一种集成电路负荷调整装置的结构示意图。
46.由图2可知,本技术实施例所提供的集成电路负荷调整装置,包括当前最大允许负
荷量获取模块21、负荷状态调整信号产生模块22和状态调整模块23,当然,集成电路还包括运算核心模块1,其中包括各个集成电路内部器件19。
47.其中,当前最大允许负荷量获取模块21,用于获取当前最大允许负荷量。最大允许负荷量获取模块21既可以包括能够直接获取到最大允许负荷量的器件,以直接得到当前最大允许负荷量,为了增大器件的可选择范围,降低成本,当前最大允许负荷量获取模块21也可以包括获取到能够间接反映最大允许负荷量的器件(比如:当前最大等效负荷量获取单元),即获取的数值与最大允许负荷量之间具有相互映射关系的器件,以及基于映射关系进一步获取最大允许负荷量的器件(比如:当前最大允许负荷量获取单元),此种情况下,需要预先构建当前最大允许负荷量获取模块的读数值(即当前最大等效负荷量)与当前最大允许负荷量的对应关系,以便在具体获取到当前最大等效负荷量的读数值时,可以得到对应的当前最大允许负荷量。
48.为方便理解,请继续参考图2,当前最大允许负荷量获取模块21包括当前最大等效负荷量获取单元211和当前最大允许负荷量获取单元212。
49.其中,当前最大等效负荷量获取单元211获取当前最大等效负荷量,当前最大允许负荷量获取单元212基于当前最大等效负荷量得到当前最大允许负荷量。
50.具体地,当前最大等效负荷量获取单元211可以包括电源监控器(psm,power supply monitor)2110。
51.在一种具体实施方式中,为方便了解电源监控器2110的设置,请参考图3,图3为本技术实施例提供的集成电路的供电结构示意图。
52.由图3可知,本技术实施例所提供的集成电路,电源监控器(psm)2110通过电源引脚的连线18与集成电路的内部电源网络17相连。
53.电源监控器(psm)2110包括由反相器组成的环形振荡器和计数器,环形振荡器会根据当前的集成电路的不同pvt(工艺、电压、温度)产生不同的频率时钟,计数器可以对产生的频率时钟进行计数,而单位时间内的计数值(psm值)的大小可以反映集成电路在该温度和工艺下面电压的情况,即通过获取的psm值就可以了解负荷的电压值,当单位时间足够小时,psm值的大小可以反应电压的瞬时值。
54.其中,电源监控器(psm,power supply monitor)2110的psm值能够反映集成电路电压的情况的原因如下:
55.环形振荡器的反相器中电容的充放电会受到电压大小的影响,电压越大电容充放电越快,电容充放电越快反相器进行反向的时间就越短,从而环形振荡器的震荡频率就越高,循环一周的周期就越短,通过psm中的计数器记录单位时间的周期数,就可以得到计数器的计数值,即psm值,并且psm值可以反映电压。
56.而集成电路内部器件19的电压情况直接决定集成电路可以承载的负荷大小,而内部电压的情况与psm值相互对应,因此,psm的值与集成电路可以承载的负荷情况相互对应。
57.当然,为了能够基于psm值得到当前最大允许负荷量,还需要预先建立psm值与集成电路的当前最大允许负荷量的映射关系,进而,当前最大允许负荷量获取单元212就可以基于psm值(即当前最大等效负荷量)和映射关系得到当前最大允许负荷量。
58.为此,可以在集成电路进行实际工作之前,对芯片进行测试,得到psm值与集成电路的当前最大允许负荷量的映射关系,为方便描述,在一种具体实施方式中,当前最大允许
负荷量可以用m/n值表示。
59.其中,m表示循环周期数量,n表示有效控制信号量,所述m/n值表示在所述循环周期数量中所产生的有效控制信号的数量,可以根据所产生的有效控制信号调整集成电路的负荷状态,例如255/1表示在255个循环周期中,产生1个有效控制负荷停止工作的信号,从而,当前最大允许负荷量可以用m/n值表示。当然,在其他实施例中,也可以通过其他参数值表示当前最大允许负荷量,容易理解的是,在测试过程中,即为测试负荷量。
60.在开始测试时,设置测试负荷量即m/n值(m/n值可以根据所需要的集成电路的负荷控制精度来确定),比如可以设定m值固定为255、n的值为从0到255中的任一值,比如首先设定为0,在此情况下,不断降低电源电压值,并记录电源电压值和psm值,直至集成电路的测试结果为不正常时,获取最后一次状态为正常时的psm值,从而得到一组相互对应的psm值和m/n值,直至得到各组相互对应的psm值和m/n值,得到二者之间的映射关系,从而在集成电路进行实际工作时,基于得到的psm值就可以得到对应的m/n值,即当前最大允许负荷量。
61.当然,得到上述映射关系,需要提前存储在对应的器件中,具体可以为一次性可编程电路213(示于图2中)。
62.一次性可编程电路213,可以很好的保存和保护得到的映射关系,具体可以为负荷等效模型参数或者其他类型的数据,提高数据的安全性。
63.在一种具体实施方式中,当前最大允许负荷量获取单元212可以为微控制单元,微控制单元适于处理集成电路芯片内部信息,当集成电路芯片初始化时,微控制单元会从一次性可编程电路213中读取预先存储的负荷等效模型参数等表示等效负荷量和负荷量之间的映射关系的数据,然后根据负荷等效模型参数等数据构建负荷等效模型,负荷等效模型可以是表格的形式,也可以是拟合曲线的形式。
64.当然,负荷等效模型参数等表示等效负荷量和负荷量之间的映射关系的数据,即可以是在考虑测试温度信息的情况下获取的数据,也可以是在未考虑测试温度信息的情况下获取的数据。
65.从而,在一种实施例中,集成电路上电时,微控制单元会读取存储在一次性可编程电路213中的表示映射关系的数据,建立负荷等效模型,在集成电路实际工作中,电源监控器(psm)2110实时监测集成电路得到psm值,并发送到微控制单元进行处理,微控制单元会根据预先建立的负荷等效模型处理实时监控的psm值,处理可以包括查表或者通过拟合曲线获取相关参数值的方式,得到与该实时监控的psm值相对应的m/n值,微控制单元得到相应的m/n值后,将该m/n值送给负荷状态调整信号产生模块22。
66.负荷状态调整信号产生模块22获取m/n值后,会根据m/n值产生负荷状态调整信号。
67.在一种具体的实施例中,负荷状态调整信号产生模块22可以包括最平均m/n门控信号产生模块221,最平均m/n门控信号产生模块适于根据m/n值产生最平均的负荷状态调整信号,并将产生的负荷状态调整信号送给状态调整模块23。
68.状态调整模块23接收到负荷状态调整信号后,可以根据负荷状态调整信号来控制运算核心模块1调整所述集成电路内部器件19的状态,进而调整集成电路负荷的大小。
69.具体,可以通过控制数据流通情况来实现对于集成电路内部器件19的状态的调
整。
70.在一种具体的实施例中,状态调整模块23可以为主通道门控模块,即通过主通道门控模块来控制运算核心模块1的数据流通情况,实现对集成电路负荷的状态的调整。
71.运算核心模块1,适于根据时序传输集成电路中各种数据,实现对于数据的运算。
72.基于上述结构,下面针对本技术实施例所提供的集成电路负荷调整方法进行详细说明:
73.请结合图2、图3参考图4,图4为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法的一种可选流程示意图。
74.如图4所示,本技术实施例所提供的集成电路负荷调整方法可以包括如下步骤:
75.步骤s40:获取集成电路的当前最大允许负荷量。
76.为对集成电路进行负荷调整,首先要获取集成电路的当前最大允许负荷量,获取了集成电路的当前最大允许负荷量之后,可以根据当前最大允许负荷量调整集成电路的负荷状态。
77.具体地,当前最大允许负荷量既可以通过能够直接获取到最大允许负荷量的器件获取,也可以通过能够间接反映最大允许负荷量的器件获取。
78.在一种具体实施方式中,为了提高当前最大允许负荷量的获取方便性,通过能够间接反映最大允许负荷量的器件获取,具体地,获取集成电路的当前最大允许负荷量的步骤可以包括:
79.获取所述集成电路的当前最大等效负荷量;
80.根据所述当前最大等效负荷量和预先构建的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量。
81.容易理解的是,所述负荷等效模型,是指当前最大等效负荷量和当前最大允许负荷量之间的等效关系的模型;本文所述的预先构建的负荷等效模型是指,在需要基于当前最大等效负荷量获取当前最大允许负荷量之前构建,具体可以在当前最大等效负荷量之前构建,比如集成电路上电时构建;也可以在当前最大等效负荷量的同时构建;或者在获取当前最大等效负荷量之后,获取当前最大允许负荷量之前构建。
82.得到当前最大等效负荷量和负荷等效模型后,基于对应关系,就可以得到当前最大允许负荷量。
83.具体地,可以利用psm获取当前最大等效负荷量,即为psm值,在集成电路工作时,利用psm获取psm值,就可以得到前述的当前最大等效负荷量。
84.当前最大允许负荷量可以采用多种方式来表示,在一种具体的实施例中,如前所述,当前最大允许负荷量可以用m/n值来表示,其中,m表示循环周期数量,n表示有效控制信号量,所述m/n值表示在所述循环周期数量中所产生的有效控制信号的数量,可以根据所产生的有效控制信号调整集成电路的负荷状态。
85.用m/n值来表示当前最大允许负荷量,不仅可以实现当前最大允许负荷量的表示,并且可以直接基于m/n值生成负荷状态调整信号,降低负荷状态调整信号的生成难度,进而调整集成电路负荷的大小。
86.这样,所构建的负荷等效模型可以为psm值与m/n值之间的对应关系的模型,那么所得到的当前最大允许负荷量即为m/n值。
87.可以看出,利用当前最大等效负荷量和负荷等效模型,可以很方便地基于当前最大等效负荷量得到当前最大允许负荷量,并且可以放宽对于当前最大允许负荷量的获取器件的限制,只要能够获取到当前最大等效负荷量与当前最大允许负荷量之间的映射关系的器件都可以,增大了可选择的范围,同时,还为选择准确性较高、成本较低的器件提供可能,可以提高当前最大允许负荷量获取的准确性,降低集成电路的成本。
88.步骤s41:根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号。
89.得到当前最大允许负荷量后,基于当前最大允许负荷量,产生负荷状态调整信号。
90.容易理解的是,当当前最大允许负荷量通过m/n值表示时,可以利用m/n值产生负荷状态调整信号,在一种具体实施方式中,负荷状态调整信号可以为最平均m/n门控信号。
91.最平均m/n门控信号的产生可以有多种方式,在一种具体实施方式中,可以通过寄存器所存储的数值的改变产生。
92.步骤s42:根据所述负荷状态调整信号,调整所述集成电路的负荷状态。
93.得到负荷状态调整信号,就可以调整集成电路的负荷状态,具体地,可以通过暂停数据传输流中的一个时钟周期的数据传输的方式,使得集成电路相关运算单元暂停一个时钟周期的处理,实现集成电路负荷的状态的改变,从而实现在同一时刻,对于集成电路中的处于工作状态的集成电路内部器件数量的控制。
94.而由于负荷状态调整信号是基于的当前最大允许负荷量生成的,而当前最大允许负荷量是针对具体的集成电路实时获取的,因此可以使调整后的集成电路的状态处于当前最大允许负荷量的状态下。
95.可以看出,本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法,通过实时对具体集成电路的当前最大允许负荷量的获取,以及负荷状态调整信号的产生,实现对负荷状态的调整,可以实现基于集成电路个体,使集成电路能够按照集成电路的实时电压降调整集成电路的负荷,使其始终工作在当前电压降所允许的最大负荷的情况,从而可以提高在对应didt电压降情况下各个集成电路的性能。
96.由前述集成电路的当前最大允许负荷量的获取步骤可知,想要获得集成电路的当前最大允许负荷量,首先要构建负荷等效模型,在一种具体实施方式中,可以通过预先存储的相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量,构建负荷等效模型。
97.具体地,构建负荷等效模型的步骤可以包括:
98.获取预先存储的所述集成电路在各个测试负荷量情况下,所述集成电路能够正常工作的最小电压下的测试等效负荷量,得到分别与各个测试负荷量对应的测试等效负荷量;
99.根据各个相互对应的所述测试负荷量和所述测试等效负荷量,构建所述负荷等效模型。
100.预先获取相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量,并进行存储,当需要建负荷等效模型时,从其中读取出来并使用即可。
101.在一些实施例中,相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量可以存储于一次性可编程电路213中。一次性可编程电路213,可以很好的保存和保护得到的负荷等效模型参数,不会因不当操作损毁参数数据,提高数据的安全性。
102.在一种具体的实施例中,测试负荷量可以用m/n值表示,其中,m表示循环周期数量,n表示有效控制信号量。
103.在一种具体的实施例中,测试等效负荷量可以用电源监控器psm监控到的psm值来表示。
104.相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量,可以通过预先设置测试负荷量即m/n值,并进行电压调整,获取临界的测试等效负荷量的方式获取,本技术以m值固定为255、n的值可以从0到255为例进行说明,具体请参考图5,图5为本技术实施例提供的获取相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量的流程图。
105.如图中所示,相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量的获取步骤可以包括:
106.步骤s50:获取当前测试负荷量。
107.为了保证测试的全面性,可以按照从大到小的顺序设定当前测试负荷量,因此所获取的当前测试负荷量也是从大到小的顺序调整的,为此,首次得到的当前测试负荷量即为m=255,n=0,即表示每255个循环周期产生的有效控制信号的数量为0,即全部集成电路内部器件都处于工作状态。
108.步骤s51:获取当前电压。
109.首次测试时,可以随机确定当前电压;后续循环过程中,为了提高效率,可以选择上一次测试时最后一次成功时的电压。
110.步骤s52:判断集成电路在当前测试负荷量和当前电压状态下的状态是否正常,并读取对应的测试等效负荷量,如果正常,则执行步骤s53,如果不正常,则执行步骤s54。
111.当获取了当前测试负荷量以及当前电压后,使集成电路在当前测试负荷量和当前电压状态下工作,判断集成电路的状态,根据状态,执行不同的步骤,即步骤s53和步骤s54,并且同时读取测试等效负荷量,以便后续获取所需的测试等效负荷量。
112.步骤s53:降低所述当前电压的电压值,转向执行步骤s52。
113.当测试结果正常时,进一步降低当前电压的电压值,从而为获取临界的电压值和测试等效负荷量做准备。
114.具体地,可以按照固定的电压值进行降低,也可以按照比例进行降低,降低电压值后,继续执行步骤s52,判断集成电路的状态,直至集成电路的状态变为不正常,执行步骤s54。
115.步骤s54:获取最后一次状态为正常时,所述集成电路的所述测试等效负荷量,得到与所述当前测试负荷量对应的当前测试等效负荷量。
116.当测试结果为不正常时,获取最后一次状态为正常时所述集成电路的所述测试等效负荷量,当测试等效负荷量为psm值时,即获取最后一次状态为正常时所述集成电路用电源监控器psm监控到的psm值,得到与所述当前测试负荷量对应的当前测试等效负荷量,即得到与m=255,n=0对应的psm值,可以记为psm0。
117.步骤s55:当执行完步骤s54后,判断测试是否结束,如果结束,执行步骤s57,否则执行步骤s56。
118.测试过程是为了构建负荷等效模型,因此,在一种实施例中需要判断是否遍历全部的负荷情况,即判断n是否等于255,当n等于255时,执行步骤s57测试结束,当n不等于255时,执行步骤s56。
119.步骤s56:调整所述当前测试负荷量和所述当前电压,并将其作为新的当前测试负荷量和新的当前电压。
120.调整当前测试负荷量可以是从集成电路全负荷不断下降调整负荷量。
121.在具体的实施例中,调整当前测试负荷量即调整m/n的值,固定m值为255,将n的值加1,并将调整后的m/n值作为步骤s50中的新的当前测试负荷量。
122.调整当前电压,可以为前一循环中所记录的最后一次状态为正常时的电压值,并将该电压值作为步骤s51中的当前电压,以缩短测试时间。
123.然后继续执行步骤s52及以后的各个步骤。
124.步骤s57:测试结束。
125.当测试结束后,通过执行测试负荷量对应的测试等效负荷量获取流程,获取到m=255,n=0对应的psm0(255/0
‑‑
psm0);m=255,n=1对应的psm1(255/1
‑‑
psm1);m=255,n=2对应的psm2(255/2
‑‑
psm2);等等,直到最后的m=255,n=255对应的psm
255
(255/255
‑‑
psm
255
)。
126.可见,通过执行测试负荷量对应的测试等效负荷量获取流程,可以获取到固定m等于255时,n从0到255对应的各个psm值,而psm值可以反应电压值,即可以通过m/n值与psm值的对应关系,间接得到不同电压值对应的m/n值。
127.在获取了各个测试负荷量对应的各个测试等效负荷量之后,根据各个测试负荷量与对应的各个测试等效负荷量,建立测试负荷量和各个测试等效负荷量之间的映射关系。
128.当然,在其他实施例中,也可以选择其他值,获取对应的测试等效负荷量。
129.得到各组相互对应的测试负荷量和对应的测试等效负荷量后,存储于对应的存储单元,当需要构建负荷等效模型时,从中读取即可。
130.在一种实施例中,可以以相互对应的各个所述测试负荷量和各个所述测试等效负荷量为自变量和因变量,进行曲线拟合,得到拟合曲线,得到所述负荷等效模型。
131.可见,通过预先存储的相互对应的各个所述测试负荷量和各个所述测试等效负荷量,可以很直接地获取到所述负荷等效模型,为后续的当前最大负荷量的获取提供基础。
132.在另一种具体实施方式中,还可以通过负荷等效模型参数构建负荷等效模型,即负荷等效模型的构建步骤还可以包括:
133.获取预先存储的负荷等效模型参数;根据所述负荷等效模型参数构建所述负荷等效模型。
134.需要说明的是,本文所述的负荷等效模型参数是指,表示负荷等效模型类型的参数和构建负荷等效模型所需要的参数。
135.比如:当负荷等效模型为二次多项式时,负荷等效模型参数包括表示二次多项式(y=ax2+bx+c)的参数,以及二次多项式中的各个参数:a、b、c的参数值。
136.容易理解的是,负荷等效模型参数是预先获取并存储的,在需要构建负荷等效模型时,从其中读取出来并使用即可。
137.在一些实施例中,负荷等效模型参数可以存储于一次性可编程电路213中,一次性可编程电路213,可以很好的保存和保护得到的负荷等效模型参数,不会因不当操作损毁参数数据,提高负荷等效模型参数的安全性。
138.在另一些实施例中,负荷等效模型参数还可以存储在集成电路的通用存储单元
里。
139.得到负荷等效模型参数后,基于负荷等效模型参数就可以构建出对应的负荷等效模型。
140.比如前述案例:当获取到表示二次多项式的参数,表示负荷等效模型为二次多项式,然后获取到二次多项式中各个位置的参数值,可以直接构建出负荷等效模型。
141.可见,通过负荷等效模型参数构建负荷等效模型,一方面所需要存储的数据量较少,减少所占用的存储空间;另一方面,也可以很容易地实现模型的构建,运算量较小。
142.由此可见,构建负荷等效模型的先决条件是先要获取预先存储的负荷等效模型参数,在一种具体的实施中,每一集成电路对应的负荷等效模型参数可以按照以下步骤获得:
143.获取所述集成电路在各个测试负荷量情况下,所述集成电路能够正常工作的最小电压下的测试等效负荷量,得到分别与各个测试负荷量对应的测试等效负荷量。
144.根据各个所述测试负荷量和各个所述测试等效负荷量之间的映射关系,得到所述负荷等效模型参数。
145.获取相互对应的各个测试负荷量和测试等效负荷量的具体步骤,请参考前述描述,在此不再赘述。
146.在获取了各个测试负荷量对应的各个测试等效负荷量之后,根据各个测试负荷量与对应的各个测试等效负荷量,建立测试负荷量和各个测试等效负荷量之间的映射关系,根据各个所述测试负荷量和各个所述测试等效负荷量之间的映射关系,得到所述负荷等效模型参数。
147.根据得到的相互对应的测试负荷量和测试等效负荷量,进行曲线拟合,得到拟合函数,容易理解的是,拟合函数即负荷等效模型,拟合函数的参数即负荷等效模型的参数。
148.提取所述负荷等效模型参数,并将获取的负荷等效模型参数存入集成电路的存储单元中即可。
149.这样,通过在集成电路内部器件未工作时,对所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的各个测试电压等效值的获取,可以很方便地实现对于电压等效模型参数的获取,满足存储要求和后续的使用要求。
150.在获取负荷等效模型时,为了提高所获取的负荷等效模型参数的准确性,也可以设置不同的测试温度,在不同的测试温度下得到各个测试负荷量对应的各个测试等效负荷量,这是由于影响集成电路状态的主要因素包括工艺、电压和温度,工艺在集成电路制作完成后已经确定,所以测试时为了得到更准确的电压等效模型,从而更准确的对集成电路内部器件的电压进行估计,还需要考虑温度的影响。
151.例如:可以选取测试温度范围内的5个温度测试点,分别为t1、t2、t3、t4、t5,其中t1和t5分别为测试温度范围对应的最低温度和最高温度的端点,t2、t3、t4均匀分布在t1到t5之间,设置好测试温度点后,执行上述测试负荷量对应的测试等效负荷量获取流程,分别得到与测试温度点t1、t2、t3、t4、t5相对应的各个测试负荷量对应的各个测试等效负荷量,即可以得到:
152.测试温度为t1时,相互对应的各个测试负荷量和各个测试等效负荷量。
153.测试温度为t2时,相互对应的各个测试负荷量和各个测试等效负荷量。
154.测试温度为t3时,相互对应的各个测试负荷量和各个测试等效负荷量。
155.测试温度为t4时,相互对应的各个测试负荷量和各个测试等效负荷量。
156.测试温度为t5时,相互对应的各个测试负荷量和各个测试等效负荷量。
157.然后,分别进行曲线拟合,得到与测试温度数量相等的拟合函数,因为有多个测试温度,所以容易理解的是,每个温度会得到一个负荷等效模型,一共得到多个负荷等效模型,各个拟合函数的参数即各个负荷等效模型的参数。
158.分别提取各负荷等效模型的参数,获取不同测试温度下的各个所述负荷等效模型参数,将获取的不同温度下的负荷等效模型参数连同对应的温度存入集成电路的存储单元中。
159.当然,也可以直接存储不同温度下的相互对应的各个测试负荷量和各个测试等效负荷量。
160.这样,通过对应测试温度的限制,可以构建更准确的负荷等效模型。
161.为了在构建不同温度下的负荷等效模型的情况下,提高所获取的当前最大等效负荷量的准确性,本技术实施例所提供的集成电路负荷调整方法的获取当前最大等效负荷量的步骤,可以包括:
162.获取所述集成电路的当前最大等效负荷量和当前温度。
163.具体的,为了获取当前温度,可以在集成电路中集成一个温度传感器,并联接在当前最大等效负荷量获取单元附近。
164.容易理解的是,所述集成电路的当前最大等效负荷量和当前温度是集成电路正常运行时的当前最大等效负荷量和当前温度,此时集成电路负荷不为零。
165.所述根据所述当前最大等效负荷量和预先构建的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量的步骤包括:
166.根据所述当前最大等效负荷量、所述当前温度和预先构建的对应各个测试温度的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量。
167.具体的,根据当前最大等效负荷量、所述当前温度和预先构建的对应各个测试温度的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量,可以基于当前温度获取对应的负荷等效模型,进而结合当前最大等效负荷量获取当前最大允许负荷量。
168.这样,可以在构建不同温度下的负荷等效模型的情况下,选择合适的负荷等效模型获取当前最大允许负荷量,提高所获取的当前最大允许负荷量的准确性。
169.由于当前温度与负荷等效模型所对应的温度难以达到一一对应,为了在有限的负荷等效模型的情况下,获取到各个当前温度的当前最大允许负荷量,在一种具体实施方式中,本技术实施例所提供的集成电路负荷调整方法,根据所述当前最大等效负荷量、所述当前温度和预先构建的对应各个测试温度的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量的步骤可以包括:
170.获取各个所述测试温度之间的温度区间;确定所述当前温度所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述负荷等效模型中的温度负荷等效模型;根据所述当前最大等效负荷量和各个所述温度负荷等效模型,获取区间端点当前最大允许负荷量;根据所述当前温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点当前最大允许负荷量,获取所述当前最大允许负荷量。
171.按照上述步骤,首先获取各个所述测试温度之间的温度区间,从上文中例子可知,
如果选取的测试温度点为t1、t2、t3、t4、t5时,温度区间即为t1-t2、t2-t3、t3-t4、t4-t5。
172.然后确定所述当前温度所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述负荷等效模型中的温度负荷等效模型,假设当前温度为t6,在温度t1-t2的区间范围内,那么,温度区间t1-t2即为当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述负荷等效模型中的温度负荷等效模型,即为获取t1、t2所对应的负荷等效模型t1-负荷等效模型及t2-负荷等效模型。
173.接着,根据所述当前最大等效负荷量和各个所述温度负荷等效模型,获取区间端点当前最大允许负荷量,即为:获取到t1-负荷等效模型及t2-负荷等效模型后,可以根据t1-负荷等效模型、t2-负荷等效模型以及当前最大等效负荷量(可以为电源监控器(psm)2110实时监控的psm值)获取到t1及t2所对应的端点当前最大允许负荷量t1-m/n、t2-m/n的值。
174.最后,根据所述当前温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点当前最大允许负荷量,获取所述当前最大允许负荷量,即根据当前温度t6、t1、t2、t1-m/n、t2-m/n获取t6所对应的当前最大允许负荷量t6-m/n,在具体的实施例中,获取方式包括:
175.线性插值法:即认为t1、t2、t6所在的线段与t1-m/n、t2-m/n、t6-m/n所在的线段斜率相等,计算公式为:
176.(t6-t1)/(t2-t1)=((t6-m/n)-(t1-m/n))/((t2-m/n)-(t1-m/n))
177.由上述公式可以得到当前最大允许负荷量t6-m/n的值。
178.也可以直接采取平均的方法获取当前最大允许负荷量t6-m/n的值,计算公式为:
179.t6-m/n=((t2-m/n)+(t1-m/n))/2
180.可见,通过以上方式可以获取到任意当前温度所对应的当前最大允许负荷量,并且获取的方式简单、多样。
181.通过上述方法,根据各个测试温度对应的负荷等效模型参数获取各个测试温度对应的负荷等效模型,根据所述当前最大等效负荷量、当前温度和预先构建的对应各个测试温度的负荷等效模型,获取到当前最大允许负荷量,可见,获取到当前最大允许负荷量可以准确的表明在实际应用情况下,集成电路的实时负荷情况,为后续实现基于集成电路个体,按照集成电路的实时电压降调整集成电路的负荷,使集成电路始终工作在最大负荷情况下,提高在对应didt电压降情况下各个集成电路的性能提供基础。
182.在一种具体实施方式中,为了方便获取负荷状态调整信号,当前最大允许负荷量包括m/n值时,步骤s41:根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号,可以包括:
183.通过所述集成电路的最平均m/n门控信号产生模块,根据所述m/n值,产生所述集成电路的负荷状态调整信号。
184.当当前最大允许负荷量用m/n值来表示时,由于m表示循环周期数量,n表示有效控制信号量,所述m/n值表示在所述循环周期数量中所产生的有效控制信号的数量,可以根据所产生的有效控制信号调整集成电路内部器件19的状态,因此,可以通过m/n值的不同取值来获取不同数量的有效控制信号。
185.最平均m/n门控信号可以保证在m个周期中以最平均的方式产生n个有效门控信号,因此,可以使得后续对于集成电路内部器件19的状态的调整更为平均,提高集成电路的
工作性能。
186.具体地,最平均m/n门控信号产生模块可以包括循环周期计数器和有效控制信号计数器。
187.所述通过所述集成电路的最平均m/n门控信号产生模块,根据所述m/n值,产生所述集成电路的负荷状态调整信号的步骤可以包括:
188.当所述集成电路的最平均m/n门控信号产生模块获取到m/n值,且所述循环周期计数器的周期计数值等于m时,调整所述循环周期计数器的周期计数值为0,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值为-n;
189.确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,得到所述集成电路的负荷状态调整信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,获取对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值。
190.可以看出,循环周期计数器用于记录m/n值中的循环周期数量,有效控制信号计数器用于记录m/n值中基于n的取值所产生的控制计数值。
191.当所述集成电路的最平均m/n门控信号产生模块获取到m/n值,且所述循环周期计数器的周期计数值等于m时,进行所述循环周期计数器的周期计数值以及有效控制信号计数器的控制计数值的调整,可见,在集成电路的最平均m/n门控信号产生模块获取到m/n值之后,并没有马上调整有效控制信号计数器的值,而是先确定循环周期计数器的周期计数值,只有循环周期计数器的周期计数值等于m时,才调整有效控制信号计数器的控制计数值,这样,可以确保根据上一个m/n值对应的有效控制信号产生集成电路的负荷状态调整信号的整个流程已经完成时,根据获取到的新的m/n值,产生新的集成电路的负荷状态调整信号,提高控制的合理性。
192.并且在进行所述循环周期计数器的周期计数值以及有效控制信号计数器的控制计数值的调整时,将循环周期计数器的周期计数值调整为0,将所述有效控制信号计数器的控制计数值调整为-n,然后,基于调整后的控制计数值确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,从而得到所述集成电路的负荷状态调整信号,也就是说,将有效控制信号计数器的最高比特位的取值,作为负荷状态调整信号,如果控制计数值为负数,那么最高比特位的取值为1,如果控制计数值为正数,那么最高比特位的取值为0,从而产生不同的负荷状态调整信号。
193.然而,随着时间的推进,时钟周期需要变换,负荷状态调整信号也需要根据时钟周期调整,因此,在每个时钟的上升沿,需要调整所述周期计数值加1,实现对于循环周期的计数,且需要根据所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,获取对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值,以产生下一个时钟周期对应的负荷状态调整信号。
194.可见,在将循环周期计数器的周期计数值调整为0后,在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,可以实现对于循环周期的计数,而基于对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值,可以保证下一时钟周期对应的负荷状态调整信号的产生,实现对于集成电路内部器件19的状态调整。
195.在一种具体实施方式中,为了保证各个时钟周期所产生的负荷状态调整信号的准
确性,且保证能够很方便地获取到最平均m/n门控信号,其中,确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,得到所述集成电路的负荷状态调整信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,获取对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值的步骤,可以包括:
196.当确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为1时,得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据与所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为1对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值增加m-n。
197.当确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为0时,得到所述集成电路的负荷状态调整信号的无效控制信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据与所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为0对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值减少n。
198.即根据最高比特位的取值的不同,在每个时钟的上升沿控制计数值的调整方式不同,如果最高比特位的取值为1,那么控制计数值增加m-n,如果最高比特位的取值为0,那么控制计数值减少n,从而可以很方便地实现最平均m/n门控信号的获取。
199.为了方便理解上述调整过程,请参考图6,图6为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法的最平均控制信号获取的流程图。
200.在本技术实施例中,为方便说明,循环周期计数器的周期计数值用y表示,有效控制信号计数器的控制计数值用x表示,并且有效控制信号计数器包括8个bit位。
201.步骤s600:集成电路复位或者获取到m/n,且y=m时,x《=0-n,y《=0。
202.当集成电路复位或上一个m/n值对应的循环周期已经完成,获取到新的m/n值,或没有新的m/n值保持当前m/n值时,调整有效控制信号计数器的控制计数值x为-n,并调整周期计数值y为0。
203.步骤s601:判断是否x[8]==1,如果是执行步骤s602,如果否,则执行步骤s605。
[0204]
判断当控制计数值x为-n时,有效控制信号计数器的最高位是否为1,当x[8]为1时,表示控制计数值是负数,当x[8]不为1时,表示控制计数值是正数,如果x[8]==1,即-n为负数,n为正数,也就是在m个循环周期中需要产生n个有效控制信号,执行步骤s602;否则,n为0,x[8]不为1,在m个循环周期中需要产生0个有效控制信号,全负荷工作,执行步骤s605。
[0205]
步骤s602:得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,en==1。
[0206]
当确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为1时,得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,产生负荷状态调整信号有效控制信号en==1。
[0207]
通过上述步骤可知,当集成电路复位或者获取到m/n,且y=m时,会调整有效控制信号计数器x的控制计数值为-n,如果n为正数,那么x[8]==1,根据x[8]==1,会马上产生一个负荷状态调整信号有效控制信号en==1,可见,一旦需要进行集成电路负荷状态的调整,会立刻产生一个有效控制信号,响应及时,从而可以使集成电路的负荷得到及时的调整。
[0208]
步骤s603:x《=x+(m-n)。
[0209]
当x[8]==1时,在时钟上升沿,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值增加
m-n,即调整有效控制信号计数器的控制计数值x为前一周期的x+(m-n)。
[0210]
当前一周期的x=-n时,对应的值为-n+m-n,然后转向执行步骤s601,进行新一轮的判断,当然,如果m>2n,控制计数值为正数,那么x[8]==0。
[0211]
当然,在时钟上升沿,还需要调整循环周期计数器的周期计数值y,因此,同时还执行:
[0212]
步骤s604:y《=y+1
[0213]
在每个时钟的上升沿,调整循环周期计数器的周期计数值y加1,即y《==y+1。
[0214]
容易理解的是,循环周期计数器的周期计数值的调整,仅与时钟周期有关,也并且调整完后,仅在其值到达m时,作为是否执行步骤s600的判断,其他时候,不会引起其他操作。
[0215]
并且步骤s602-步骤s604的执行没有严格的先后顺序,可以同时执行。
[0216]
步骤s605:得到所述集成电路的负荷状态调整信号的无效控制信号,en==0。
[0217]
当确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为0时,得到所述集成电路的负荷状态调整信号的无效控制信号,产生负荷状态调整信号有效控制信号en==0。
[0218]
此种情况下,不需要进行集成电路负荷状态的调整,因此产生无效控制信号,保证在这一个时钟周期,各个集成电路内部器件19的正常工作。
[0219]
步骤s606:x《=x-n。
[0220]
当x[8]==0时,在时钟的上升沿,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值减少n,即调整有效控制信号计数器x的控制计数值为前一时钟周期的x-n,转向执行步骤s601。
[0221]
当然,在此情况下,在时钟上升沿,也需要调整循环周期计数器的周期计数值y,因此,同时还执行步骤s604。
[0222]
直至新的循环周期到来,即y==m,根据是否接收到新的m/n值,基于最新的m/n值,继续执行步骤s600。
[0223]
当然,步骤s605、步骤s606和步骤s604的执行也是没有先后顺序的,可以同时执行。
[0224]
根据上述步骤,举例说明,假设m/n值为255/85,即在255个循环周期内,产生85个负荷状态调整信号的有效控制信号,即产生85个en==1。
[0225]
第一次循环:
[0226]
步骤s600:获取m/n值255/85,且y=255时,并调整有效控制信号计数器x的控制计数值为-85,x《=-85,周期计数值为0,y《=0。
[0227]
步骤s601:判断是否x[8]==1,因为当前有效控制信号计数器的控制计数值x为-85,所以x[8]==1,后续执行步骤s602-s604。
[0228]
步骤s602:得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,en==1,进行对集成电路内部器件19的状态的调整。
[0229]
同时,步骤s603:x《=x+(m-n)。
[0230]
此时,调整有效控制信号计数器x的控制计数值为-85+255-85=85。
[0231]
步骤s604:y《=y+1
[0232]
调整循环周期计数器的周期计数值y加1,即y《=0+1。
[0233]
第二次循环:
[0234]
步骤s601:判断是否x[8]==1,因为当前有效控制信号计数器x的控制计数值为85,所以x[8]不为1,后续执行步骤s605、步骤s606和步骤s604。
[0235]
步骤s605:得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,en==0。
[0236]
步骤s606:x《=x-n。
[0237]
此时,调整有效控制信号计数器x的控制计数值为85-85=0。
[0238]
步骤s604:y《=y+1
[0239]
调整循环周期计数器的周期计数值y加1,即y《=1+1。
[0240]
第三次循环:
[0241]
步骤s601:判断是否x[8]==1,因为当前有效控制信号计数器x的控制计数值为0,所以x[8]不为1,后续执行步骤s605、步骤s606和步骤s604。
[0242]
步骤s605:得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,en==0。
[0243]
步骤s606:x《=x-n。
[0244]
此时,调整有效控制信号计数器x的控制计数值为0-85=-85。
[0245]
步骤s604:y《=y+1
[0246]
调整循环周期计数器的周期计数值y加1,即y《=2+1。
[0247]
第四次循环:
[0248]
步骤s601:判断是否x[8]==1,因为当前有效控制信号计数器x的控制计数值为-85,所以x[8]==1,所以x[8]==1,后续执行步骤s602-s604。
[0249]
步骤s602:得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,en==1,进行对集成电路内部器件19的状态的调整。
[0250]
同时,步骤s603:x《=x+(m-n)。
[0251]
此时,调整有效控制信号计数器x的控制计数值为-85+255-85=85。
[0252]
步骤s604:y《=y+1
[0253]
调整循环周期计数器的周期计数值y加1,即y《=3+1。
[0254]
第四次循环与第一次循环相同,即每个3个循环周期即可产生1个负荷状态调整信号有效控制信号en==1,直至255个循环周期结束,产生85个负荷状态调整信号有效控制信号en==1。
[0255]
可见,利用本技术提供的最平均m/n控制信号获取方法,可以产生最平均的有效控制信号,不会产生密集的长时间的有效控制信号,保证集成电路始终在高性能状态下运行。
[0256]
得到负荷状态调整信号(包括最平均m/n控制信号)后,需要进一步基于负荷状态调整信号调整集成电路的负荷状态,在一种具体实施方式中,为了方便对于集成电路的负荷状态的调整,步骤s42:根据所述负荷状态调整信号,调整所述集成电路的负荷状态,可以包括:
[0257]
根据所述负荷状态调整信号,调整设置于所述集成电路的上游数据处理模块和下游数据处理模块之间的主通道门控模块的状态,控制所述上游数据处理模块和所述下游数据处理模块之间的数据传输。
[0258]
即集成电路的上游数据处理模块和下游数据处理模块之间设置主通道门控模块,通过负荷状态调整信号可以调整主通道门控模块的状态,进而可以控制所述上游数据处理
模块和所述下游数据处理模块之间的数据传输。
[0259]
这样,通过主通道门控模块,可以很方便地实现对上游数据处理模块和下游数据处理模块之间的数据传输的控制,数据不能传输,相当于集成电路内部器件处于不工作状态,进而实现对于集成电路的负荷状态的调整,调整方式简单。
[0260]
在一种具体实施方式中,根据所述负荷状态调整信号,调整设置于所述集成电路的上游数据处理模块和下游数据处理模块之间的主通道门控模块的状态,控制所述上游数据处理模块和所述下游数据处理模块之间的数据传输的步骤,具体可以包括:
[0261]
根据所述负荷状态调整信号的有效控制信号,调整所述主通道门控模块的状态为非导通状态,停止所述上游数据处理模块和所述下游数据处理模块之间的数据传输;根据所述负荷状态调整信号的无效控制信号,调整所述主通道门控模块的状态为导通状态,进行所述上游数据处理模块和所述下游数据处理模块之间的数据传输。
[0262]
实际工作中,运算核心主通道上的上游数据处理模块和下游数据处理模块通过ready(准备好)-valid(有效)握手信号来控制上游数据处理模块和下游数据处理模块之间的数据传输,上游数据处理模块产生valid信号指示当前数据已经准备好,可以向下游数据处理模块传输数据,下游数据处理模块产生ready信号表示可以接收上游数据处理模块的数据,当两个信号同时为高电平即ready、valid都为1时,数据进行传输。
[0263]
主通道门控模块分别连接上游数据处理模块和下游数据处理模块,当接收到有效控制信号时,主通道门控模块的可以控制ready、valid的电平表示意义反转,从而阻止数据传输,否则,保持原有的ready、valid的电平表示意义,维持数据传输。
[0264]
这样,通过主通道门控模块,可以基于所接收到的有效控制信号和无效控制信号,很方便地实现数据传输状态的调整,实现方案简单。
[0265]
为了实现上述控制需要,本技术实施例还提供一种实现集成电路负荷调整方法所采用的主通道门控模块,请参考图7,图7为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法的负荷门控结构示意图。
[0266]
如图7所示,负荷门控结构包括:最平均m/n门控信号产生模块221、主通道门控模块231、上游数据处理模块191和下游数据处理模块192。
[0267]
最平均m/n门控信号产生模块221适于根据m/n值产生最平均的有效控制信号,并将产生的有效控制信号和无效控制信号送给主通道门控模块231,主通道门控模块231适于接收有效控制信号和无效控制信号,并通过有效控制信号和无效控制信号来控制上游数据处理模块191和下游数据处理模块192之间的数据传输情况。
[0268]
具体地,主通道门控模块231包括:
[0269]
取反器2310,适于接收所述负荷状态调整信号,进行取反处理,得到取反信号;
[0270]
第一与门器件2311,适于接收所述取反信号和所述上游数据处理模块的上游状态信号,进行逻辑与运算,输出上游是否存在有效数据的数据信号至所述下游数据处理模块;
[0271]
第二与门器件2312,适于接收所述取反信号和所述下游数据处理模块的下游状态信号,进行逻辑与运算,输出下游能否接收所述有效数据的状态信号至所述上游数据处理模块。
[0272]
当最平均m/n门控信号产生模块221根据m/n值产生最平均的有效控制信号en=1时,会将有效控制信号en=1送到主通道门控模块231中的取反器2310,取反器2310会将en
=1进行逻辑取反,变成en=0,送到第一与门器件2311及第二与门器件2312。
[0273]
当第一与门器件2311接收取反后的信号时,和上游数据处理模块191的上游状态valid信号,进行逻辑与运算,这时,无论valid信号是0还是1,与en=0进行逻辑与运算之后,输出的valid信号都为0,从下游数据处理模块192来看,无论是否可以接收数据,但上游数据处理模块191送过来的valid信号为0,说明上游数据处理模块191没有有效数据可以传输,此时主通道门控模块231的状态为非导通状态,从而停止上游数据处理模块和下游数据处理模块之间的数据传输。
[0274]
当第二与门器件2312接收取反后的信号时,会和下游数据处理模块192的下游状态ready信号,进行逻辑与运算,这时,无论ready信号是0还是1,与en=0进行逻辑与运算之后,输出的ready信号都为0,从上游数据处理模块191来看,无论是否数据已经准备好,但下游数据处理模块192发送的ready信号为0,说明下游数据处理模块192没有准备好接收数据,此时主通道门控模块231的状态也为非导通状态,从而停止上游数据处理模块191和下游数据处理模块192之间的数据传输。
[0275]
当最平均m/n门控信号产生模块221根据m/n值产生最平均的无效控制信号en=0时,会将有效控制信号en=0送到主通道门控模块231中的取反器2310,取反器2310会将en=0进行逻辑取反,变成en=1,送到第一与门器件2311及第二与门器件2312,当第一与门器件2311及第二与门器件2312收到en=1与valid、ready信号进行逻辑与运算,这时,因为en=1,经过逻辑与运算后,输出的valid、ready将保持原有的信号状态,此时主通道门控模块231的状态为原来的状态,因此不会影响上游数据处理模块和下游数据处理模块之间的数据传输。
[0276]
可见,通过设置取反器2310、第一与门器件2311和第二与门器件2312,可以非常方便地基于负荷状态调整信号调整上游数据处理模块191和下游数据处理模块192之间的数据传输状态,实现对于集成电路的负荷状态的调整。
[0277]
上文描述了本技术实施例提供的多个实施例方案,各实施例方案介绍的各可选方式可在不冲突的情况下相互结合、交叉引用,从而延伸出多种可能的实施例方案,这些均可认为是本技术实施例披露、公开的实施例方案。
[0278]
本技术实施例还提供一种集成电路负荷调整装置,该装置可以认为是为实现本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法所需设置的功能模块,在前文关于集成电路负荷调整装置的描述中也做了部分说明,下文描述的装置内容可与上文描述的方法内容以及前述的关于装置的描述相互对应参照。
[0279]
请再次参考图2,图2为本技术实施例提供的一种集成电路负荷调整装置的结构示意图。
[0280]
如图2所示,本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置可以包括:
[0281]
当前最大允许负荷量获取模块21,适于获取集成电路的当前最大允许负荷量;
[0282]
负荷状态调整信号产生模块22,适于根据所述当前最大允许负荷量,产生所述集成电路的负荷状态调整信号;
[0283]
状态调整模块23,适于根据所述负荷状态调整信号,调整所述集成电路的负荷状态。
[0284]
在一些实施例中,当前最大允许负荷量获取模块21,可以包括:
[0285]
当前最大等效负荷量获取单元211,适于获取所述集成电路的当前最大等效负荷量;
[0286]
当前最大允许负荷量获取单元212,适于根据所述当前最大等效负荷量和预先构建的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量。
[0287]
在一些实施例中,本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置,还包括:所述负荷等效模型的第一构建模块,所述第一构建模块包括:
[0288]
模型参数获取单元,适于获取预先存储的负荷等效模型参数;
[0289]
模型构建单元,适于根据所述负荷等效模型参数构建所述负荷等效模型。
[0290]
结合前述关于集成电路负荷调整装置的描述可知,第一构建模块可以认为是微控制单元的一部分,用于实现负荷等效模型的构建的部分。
[0291]
其中,负荷等效模型参数通过参数获取模块获取,所述参数获取模块包括:
[0292]
对应测试负荷量和测试等效负荷量第一获取单元,适于获取所述集成电路在各个测试负荷量情况下,所述集成电路能够正常工作的最小电压下的测试等效负荷量,得到分别与各个测试负荷量对应的测试等效负荷量;
[0293]
负荷等效模型参数获取单元,适于根据各个所述测试负荷量和各个所述测试等效负荷量之间的映射关系,得到所述负荷等效模型参数。
[0294]
其中所述,在一些实施例中,对应测试负荷量和测试等效负荷量获取单元,适于获取所述集成电路在各个测试负荷量情况下,所述集成电路能够正常工作的最小电压下的测试等效负荷量,得到分别与各个测试负荷量对应的测试等效负荷量,包括:
[0295]
获取当前测试负荷量和当前电压;
[0296]
获取所述集成电路在所述当前测试负荷量和所述当前电压状态下的状态,并读取对应的测试等效负荷量;
[0297]
当确定所述集成电路的状态为正常时,降低所述当前电压的电压值,直至所述状态为异常,获取最后一次状态为正常时,所述集成电路的所述测试等效负荷量,得到与所述当前测试负荷量对应的当前测试等效负荷量;
[0298]
调整所述当前测试负荷量和所述当前电压,并将其作为新的当前测试负荷量和新的当前电压,直至得到所述集成电路各个测试负荷量对应的各个测试等效负荷量。
[0299]
在一些实施例中,所述当前最大等效负荷量获取单元,适于获取所述集成电路的当前最大等效负荷量包括:
[0300]
获取所述集成电路的当前最大等效负荷量和当前温度;
[0301]
所述当前最大允许负荷量获取单元,适于根据所述当前最大等效负荷量和预先构建的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量,包括:
[0302]
根据所述当前最大等效负荷量、所述当前温度和预先构建的对应各个测试温度的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量。
[0303]
在一些实施例中,所述当前最大允许负荷量获取单元,适于根据所述当前最大等效负荷量、所述当前温度和预先构建的对应各个测试温度的负荷等效模型,获取所述当前最大允许负荷量包括:
[0304]
获取各个所述测试温度之间的温度区间;
[0305]
确定所述当前温度所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温
度区间对应的各个所述负荷等效模型中的温度负荷等效模型;
[0306]
根据所述当前最大等效负荷量和各个所述温度负荷等效模型,获取区间端点当前最大允许负荷量;
[0307]
根据所述当前温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点当前最大允许负荷量,获取所述当前最大允许负荷量。
[0308]
继续结合图2,在一实施例中,本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置,还包括:
[0309]
一次性可编程电路213,适于存储所述负荷等效模型参数。
[0310]
在一些实施例中,请结合图2参考图3,所述当前最大等效负荷量获取单元211包括:
[0311]
电源监控器2110,所述电源监控器连接在集成电路的内部电源网络上。
[0312]
在另一些实施例中,本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置,还包括:所述负荷等效模型的第二构建模块,所述第二构建模块包括:
[0313]
对应测试负荷量和测试等效负荷量第二获取单元,适于获取预先存储的所述集成电路在各个测试负荷量情况下,所述集成电路能够正常工作的最小电压下的测试等效负荷量,得到分别与各个测试负荷量对应的测试等效负荷量;
[0314]
负荷等效模型构建单元,适于根据各个相互对应的所述测试负荷量和所述测试等效负荷量,构建所述负荷等效模型。
[0315]
结合前述关于集成电路负荷调整装置的描述可知,第二构建模块可以认为是微控制单元的一部分,用于实现负荷等效模型的构建的部分。
[0316]
在一些实施例中,所述当前最大允许负荷量包括m/n值,其中,m表示循环周期数量,n表示有效控制信号量,所述m/n值表示在所述循环周期数量中所产生的有效控制信号的数量。
[0317]
在一些实施例中,请结合图2参考图7,本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置中的负荷状态调整信号产生模块22,包括:
[0318]
最平均m/n门控信号产生模块221,适于根据所述m/n值,产生所述集成电路的负荷状态调整信号。
[0319]
在一些实施例中,最平均m/n门控信号产生模块221包括循环周期计数器和有效控制信号计数器;
[0320]
所述最平均m/n门控信号产生模块221,适于根据所述m/n值,产生所述集成电路的负荷状态调整信号,包括:
[0321]
当获取到m/n值,且所述循环周期计数器的周期计数值等于m时,调整所述循环周期计数器的周期计数值为0,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值为-n;
[0322]
确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,得到所述集成电路的负荷状态调整信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,获取对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值。
[0323]
在一些实施例中,所述最平均m/n门控信号产生模块221,适于确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,得到所述集成电路的负荷状态调整信号,并在每个时钟
的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值,获取对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值的步骤包括:
[0324]
当确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为1时,得到所述集成电路的负荷状态调整信号的有效控制信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据与所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为1对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值增加m-n;
[0325]
当确定所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为0时,得到所述集成电路的负荷状态调整信号的无效控制信号,并在每个时钟的上升沿,调整所述周期计数值加1,且根据与所述有效控制信号计数器的最高比特位的取值为0对应的调整规则,调整所述有效控制信号计数器的控制计数值减少n。
[0326]
在一些实施例中,请结合图2参考图7,状态调整模块23包括:
[0327]
主通道门控模块231,设置于所述集成电路的上游数据处理模块191和下游数据处理模块192之间,适于根据所述负荷状态调整信号调整状态,控制所述上游数据处理模块191和所述下游数据处理模块192之间的数据传输。
[0328]
在一些实施例中,所述主通道门控模块231,适于根据所述负荷状态调整信号调整状态,控制所述上游数据处理模块191和所述下游数据处理模块192之间的数据传输,包括:
[0329]
根据所述负荷状态调整信号的有效控制信号调整为非导通状态,停止所述上游数据处理模块191和所述下游数据处理模块192之间的数据传输;
[0330]
根据所述负荷状态调整信号的无效控制信号调整为导通状态,进行所述上游数据处理模块191和所述下游数据处理模块192之间的数据传输。
[0331]
在一些实施例中,所述主通道门控模块231包括:
[0332]
取反器2310,适于接收所述负荷状态调整信号,进行取反处理,得到取反信号;
[0333]
第一与门器件2311,适于接收所述取反信号和所述上游数据处理模块的上游状态信号,进行逻辑与运算,输出上游是否存在有效数据的数据信号至所述下游数据处理模块;
[0334]
第二与门器件2312,适于接收所述取反信号和所述下游数据处理模块的下游状态信号,进行逻辑与运算,输出下游能否接收所述有效数据的状态信号至所述上游数据处理模块。
[0335]
可以看出,本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置可以为本技术实施例提供的集成电路负荷调整方法提供硬件保障,通过实时对具体集成电路的当前最大允许负荷量的获取,以及负荷状态调整信号的产生,实现对负荷状态的调整,可以实现基于集成电路个体,使集成电路能够按照集成电路的实时电压降调整集成电路的负荷,使其始终工作在当前电压降所允许的最大负荷的情况,从而可以提高在对应didt电压降情况下各个集成电路的性能。
[0336]
请继续参考图2,本技术实施例还提供一种集成电路,包括:
[0337]
上游数据处理模块191,适于向下游传输数据;
[0338]
下游数据处理模块192,适于接收所述上游数据处理模块传输的所述数据;
[0339]
本技术实施例提供的集成电路负荷调整装置,连接于所述上游数据处理模块191和所述下游数据处理模块192之间,适于根据集成电路的当前最大允许负荷量,调整所述上游数据处理模块191和所述下游数据处理模块192之间的所述数据的传输状态。
[0340]
上游数据处理模块、下游数据处理模块与集成电路负荷调整装置相互配合,可以实现基于集成电路个体,使集成电路始终工作在最大负荷情况下,按照集成电路的实时电压降调整集成电路的负荷,提高了电压降情况下各个集成电路的性能。
[0341]
本身实施例还提供一种电子设备,包括本技术实施例提供的集成电路。
[0342]
虽然本技术实施例披露如上,但本技术并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本技术的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
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