一种电力芯片低功耗处理方法及系统与流程

1.本发明属于芯片低功耗控制技术领域，尤其涉及一种电力芯片低功耗处理方法及系统。


背景技术：

2.随着半导体工艺技术的不断发展、电力芯片和工作频率的不断提高、以及电力芯片功耗的迅速增加，将导致芯片的发热量的增加以及可靠性的降低。目前除了正常的工作模式，存在两种低功耗模式，一种是停止全部的时钟，使系统进入深度休眠模式；一种是指暂停芯片上的内核时钟，其他交给软件处理。上述方式虽然可以提供给软件最大的主动权，但是其也间接增加了代码量，降低了系统执行效率，同时也浪费了存储资源。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供一种电力芯片低功耗处理方法及系统，以解决现有的技术方案存在的降低了系统执行效率，同时也浪费了存储资源的技术问题。
4.本发明技术方案：一种电力芯片低功耗处理方法，所述方法包括：s1、根据接收到的第一控制指令，按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，并控制电力芯片进入低功耗模式；s2、根据接收到的第二控制指令，控制电力芯片从所述低功耗模式进入正常工作模式，并按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态；s3、在所述电力芯片进入所述正常工作模式时，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，以保证所述电力芯片的正常运行。
5.步骤s1中所述根据接收到的第一控制指令，按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，并控制电力芯片进入低功耗模式的方法包括：s11、获取电力芯片中各模块的耗电量和/或调度优先级别，并根据耗电量和/或调度优先级别的大小顺序，确定各模块的断电顺序；s12、按照所述断电顺序，依次按序断开相应模块与供电电源之间的连接，从而降低电力芯片在进入低功耗模式时的冲击电流。
6.所述电力芯片通过控制信号线连接到预设的控制模块，步骤s2中，所述根据接收到的第二控制指令，控制所述电力芯片从所述低功耗模式进入正常工作模式，包括：s21、所述电力芯片通过控制信号线，向控制模块发出表征当前处于低功耗状态的状态告知信号，其中，所述状态告知信号中还携带有状态持续时间以及状态持续原因；s22、所述控制模块根据接收到的状态告知信号，在确定电力芯片处于低功耗状态的持续时间高于预设的时间阈值，以及结合所述状态持续原因的更新状态，在确定需要切换到正常工作模式时，通过所述控制信号线向所述电力芯片传输第二控制指令，以唤醒电力芯片，使电力芯片从所述低功耗模式切换到正常工作模式。
7.步骤s3中，所述在所述电力芯片进入所述正常工作模式时，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，以保证所述电力芯片的正常运行，包括：s31、基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，通过历史能源耗损量与中断产生时间、中断产生原因以及中断位置节点之间的关联规律，对未来预设时间段内预计产生的中断概率进行预测；s32、基于所得的中断概率预测值，对应调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行。
8.所述方法还包括：s5、根据接收到的第三控制指令，控制所述电力芯片从所述正常工作模式进入等待低功耗模式，并在确定所述电力芯片进入所述等待低功耗模式时，获取所述电力芯片中各模块的工作状态参数，并根据所述工作状态参数关闭不处于工作状态的目标模块，其中，所述工作状态参数包括接口状态参数、工作频率、工作电流以及运行温度中的至少一种。
9.一种电力芯片低功耗处理系统，所述系统包括第一模式控制模块、第二模式控制模块以及调整模块，其中：所述第一模式控制模块，用于根据接收到的第一控制指令，按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，并控制电力芯片进入低功耗模式；所述第二模式控制模块，用于根据接收到的第二控制指令，控制所述电力芯片从所述低功耗模式进入正常工作模式，并按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态；所述调整模块，用于在所述电力芯片进入所述正常工作模式时，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，以保证所述电力芯片的正常运行。
10.所述第一模式控制模块还用于获取电力芯片中各模块的耗电量和/或调度优先级别，并根据耗电量和/或调度优先级别的大小顺序，确定各模块的断电顺序；按照所述断电顺序，依次按序断开相应模块与供电电源之间的连接，从而降低电力芯片在进入低功耗模式时的冲击电流。
11.所述电力芯片通过控制信号线连接到预设的控制模块，所述第二模式控制模块还用于触发所述电力芯片通过所述控制信号线，向所述控制模块发出表征当前处于低功耗状态的状态告知信号，其中，所述状态告知信号中还携带有状态持续时间以及状态持续原因；触发所述控制模块根据接收到的状态告知信号，在确定电力芯片处于低功耗状态的持续时间高于预设的时间阈值，以及结合所述状态持续原因的更新状态，在确定需要切换到正常工作模式时，通过所述控制信号线向所述电力芯片传输第二控制指令，以唤醒电力芯片，使其从所述低功耗模式切换到正常工作模式。
12.所述调整模块还用于基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，通过历史能源耗损量与中断产生时间、中断产生原因以及中断位置节点之间的关联规律，对未来预设时间段内预计产生的中断概率进行预测；基于所得的中断概率预测值，对应调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行。
13.所述系统还包括第三模式控制模块，其中：
所述第三模式控制模块，用于根据接收到的第三控制指令，控制所述电力芯片从所述正常工作模式进入等待低功耗模式，并在确定所述电力芯片进入所述等待低功耗模式时，获取所述电力芯片中各模块的工作状态参数，并根据所述工作状态参数关闭不处于工作状态的目标模块，其中，所述工作状态参数包括接口状态参数、工作频率、工作电流以及运行温度中的至少一种。
14.本发明的有益效果：本发明通过按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，控制电力芯片进入低功耗模式，能够有效防止电压过冲对电力芯片中各模块造成的影响，提高了芯片运行稳定性；在控制电力芯片从低功耗模式进入正常工作模式时，按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态，能够在保证调度操作顺序符合要求的前提下系统执行效率的最大化；以及，在控制电力芯片进入正常工作模式，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，保证电力芯片的正常运行，提高了系统执行效率，避免浪费存储资源。
附图说明
15.图1是本发明的一个实施例中的一种电力芯片低功耗处理方法的流程图；图2是本发明的一个实施例中的一种电力芯片低功耗处理系统的系统结构图。
具体实施方式
16.请参照图1，图1是本技术一些实施例中的一种电力芯片低功耗处理方法的流程图。以该方法应用于计算机设备（该计算机设备具体可以是终端或服务器，终端具体可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群）为例进行说明，包括以下步骤：步骤s1，根据接收到的第一控制指令，按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，并控制电力芯片进入低功耗模式。
17.具体的，电力芯片中的各模块分别连接到相应的外接电源，当然，其也均可以连接到一个统一的供电电源，计算机设备根据接收到的第一控制指令，在确定电力芯片中各模块的断开顺序的情况下，断开相应模块与供电电源之间的连接，以驱动电力芯片进入低功耗模式。需要说明的是，上述的第一控制指令可以为标识切换到低功耗模式的第一目标控制指令、或携带有寄存器的第一设值（例如，该值可设为1），以使得计算机设备能够基于获取到的第一设值判断何时进行低功耗模式的切换。
18.在其中一个实施例中，计算机设备可以在不区分断开顺序的情况下，采用同时断开方式断开电力芯片中的各模块与供电电源之间的连接，其也可以按照预设的断电顺序，或，基于电力芯片中各模块的耗电量和/或调度优先级别确定断电顺序，也就是说，不同运行阶段中所确定的断电顺序可能是不一样的，计算机设备将对所需确定的断电顺序进行实时更新，以使得在保证调度操作顺序符合要求的前提下系统执行效率的最大化。
19.步骤s2，根据接收到的第二控制指令，控制电力芯片从低功耗模式进入正常工作模式，并按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态。
20.具体的，计算机设备根据接收到的第二控制指令，控制电力芯片从低功耗模式进
入正常工作模式。需要说明的是，上述的第二控制指令可以为标识切换到正常工作模式的第二目标控制指令、或携带有寄存器的第二设值，以使得计算机设备能够基于获取到的第二设值判断何时进行正常工作模式的切换。其中，第二设值应区别于第一设置，例如，在确定第一设值为1时，则第二设值可定为0或2等，本技术实施例对此不做限定。
21.在其中一个实施例中，计算机设备在控制电力芯片从低功耗模式切换到正常模式的时候，将会基于电力芯片处于低功耗状态的持续时间，以及结合低功耗状态的更新状态，确定电力芯片中各模块的调度操作顺序，以按照所确定的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态，保障了芯片的正常运行，以及系统执行效率。
22.步骤s3，在电力芯片进入正常工作模式时，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行。
23.具体的，计算机设备确定在电力芯片进入正常工作模式时，将获取预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，并基于该历史能源耗损量对未来发生的中断概率、以及中断产生节点进行预测。之后，再根据预测结果调整电力芯片相应节点的工作频率，例如，在确定电力芯片中相应节点a处产生的中断概率高于80%，则以预设的调整幅度持续降低节点的工作频率，以及重新进行中断概率的预测，在确定该节点a处产生的中断概率高于20%时，则退出节点a工作频率调整进程。上述的概率取值仅为示例性的，不同实施情况中，其取值可能会不同，本技术实施例对此不做限定。
24.上述电力芯片低功耗处理方法，通过按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，控制电力芯片进入低功耗模式，能够有效防止电压过冲对电力芯片中各模块造成的影响，提高了芯片运行稳定性；在控制电力芯片从低功耗模式进入正常工作模式时，按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态，能够在保证调度操作顺序符合要求的前提下系统执行效率的最大化；以及，在控制电力芯片进入正常工作模式，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，保证电力芯片的正常运行，提高了系统执行效率，避免浪费存储资源。
25.在本发明的一个或多个实施例中，步骤s1中，根据接收到的第一控制指令，按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，并控制电力芯片进入低功耗模式，包括：步骤s11，获取电力芯片中各模块的耗电量和/或调度优先级别，并根据耗电量和/或调度优先级别的大小顺序，确定各模块的断电顺序。
26.具体的，计算机设备可以单独根据耗电量或调度优先级别，确定各模块的断电顺序，或，对耗电量和调度优先级别进行加权求和，基于所得的加权求和结果确定各模块的断电顺序。可以确定的是，断电顺序与耗电量和/或调度优先级别的大小顺序呈正相关，也就是在耗电量和/或调度优先级别越大时，相应模块的断电顺序越靠前。当然，断电顺序的判断指标并不仅限定于上述公开的耗电量或调度优先级别，计算机设备还可以基于工作频率、累积耗电量等判断指标确定电力芯片中各模块的断电顺序，本技术实施例对此不做限定。
27.步骤s12，按照断电顺序，依次按序断开相应模块与供电电源之间的连接，从而降低电力芯片在进入低功耗模式时的冲击电流。
28.上述实施例，通过按序断开相应模块与供电电源之间的连接，降低电力芯片在进入低功耗模式时的冲击电流，避免了重大电力事故的发生，提高了芯片运行稳定性。
29.在本发明的一个或多个实施例中，电力芯片通过控制信号线连接到预设的控制模块，步骤s2中，根据接收到的第二控制指令，控制电力芯片从低功耗模式进入正常工作模式，包括：步骤s21，电力芯片通过控制信号线，向控制模块发出表征当前处于低功耗状态的状态告知信号，其中，状态告知信号中还携带有状态持续时间以及状态持续原因。
30.步骤s22，控制模块根据接收到的状态告知信号，在确定电力芯片处于低功耗状态的持续时间高于预设的时间阈值，以及结合状态持续原因的更新状态，在确定需要切换到正常工作模式时，通过控制信号线向电力芯片传输第二控制指令，以唤醒电力芯片，使其从低功耗模式切换到正常工作模式。
31.具体的，控制模块可以采用不同的控制信号线向电力芯片传输控制指令，例如，通过状态告知信号线向电力芯片传输状态告知信号，以及通过唤醒信号线向电力芯片传输第二控制指令。在一个实施例中，在进入正常工作模式之前，计算机设备先配置所需启动的部分，之后，在执行从低功耗模式切换到正常工作模式这一执行动作。在一个实施例中，电力芯片中各模块的重新启动顺序可以根据模块在待处理任务中的重要性或执行顺序所确定，或根据预先设定的启动顺序确定，本技术实施例对此不做限定。
32.上述实施例，能够根据电力芯片反馈的状态告知信号及时唤醒电力芯片，提升了电力芯片内各模块启动顺序控制的灵活性、效率以及安全性，保障了电力芯片的稳定运行。
33.在本发明的一个或多个实施例中，步骤s3中，在电力芯片进入正常工作模式时，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行，包括：步骤s31，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，通过历史能源耗损量与中断产生时间、中断产生原因以及中断位置节点之间的关联规律，对未来预设时间段内预计产生的中断概率进行预测。
34.具体的，历史能源耗损量可以预先缓存到相应的目标存储区域，计算机设备可以基于预设的搜索条件向该目标存储区域进行历史能源耗损量的获取，以及对目标存储区域反馈的相应应答数据进行接收。计算机设备基于获取到的历史能源耗损量的变化值以及中断产生的时间点，可以进行中断原因、以及对应中断位置节点的分析，并基于所得的分析结果，结合实时能源耗损量与该分析结果之间的关联进行中断概率的预测。
35.在其中一个实施例中，计算机设备可以基于获取到的历史能源耗损量、以及所确定的中断产生时间、中断产生原因以及中断位置节点进行预测模型的训练，并基于训练好的预测模型对实时能源耗损量进行处理，基于历史学习经验进行中断概率的预测。当前实施例中，可以采用的预测模型包括但不限于是深度神经网络模型、卷积神经网络模型以及循环神经网络模型中的至少一种，本技术实施例对此不做限定。
36.步骤s32、基于所得的中断概率预测值，对应调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行。
37.具体的，计算机设备根据所确定的中断概率预测值以及中断产生节点，根据该中断概率预测值对该中断产生节点处的运行工作频率，在预设的调整范围内进行动态调整，并基于得到的频率调整值，重新进行中断概率预测值的预测，其中，在所得的中断概率预测值不满足预设条件时，例如，高于预设阈值，重复进行运行工作频率的调整，以避免高频率
工作的情况下，芯片不稳定运行。
38.上述实施例，所得的中断概率预测值，对应调整电力芯片的工作频率，在有效保证电力芯片的正常运行的情况下，提高系统运行稳定性，以及执行效率。
39.在本发明的一个或多个实施例中，该方法还包括：步骤s5，根据接收到的第三控制指令，控制电力芯片从正常工作模式进入等待低功耗模式，并在确定电力芯片进入等待低功耗模式时，获取电力芯片中各模块的工作状态参数，并根据工作状态参数关闭不处于工作状态的目标模块，其中，工作状态参数包括接口状态参数、工作频率、工作电流以及运行温度中的至少一种。
40.上述实施例，根据获取到的电力芯片中各模块的工作状态参数，并根据该工作状态参数关闭不处于工作状态的目标模块，避免资源浪费，提高了系统执行效率。
41.请参考图2，本技术公开了一种电力芯片低功耗处理系统200，该系统200包括第一模式控制模块201、第二模式控制模块202以及调整模块203，其中：第一模式控制模块201，用于根据接收到的第一控制指令，按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，并控制电力芯片进入低功耗模式。
42.第二模式控制模块202，用于根据接收到的第二控制指令，控制电力芯片从低功耗模式进入正常工作模式，并按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态。
43.调整模块203，用于在电力芯片进入正常工作模式时，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行。
44.在本发明的一个或多个实施例中，第一模式控制模块201还用于获取电力芯片中各模块的耗电量和/或调度优先级别，并根据耗电量和/或调度优先级别的大小顺序，确定各模块的断电顺序；按照断电顺序，依次按序断开相应模块与供电电源之间的连接，从而降低电力芯片在进入低功耗模式时的冲击电流。
45.在本发明的一个或多个实施例中，电力芯片通过控制信号线连接到预设的控制模块，第二模式控制模块202还用于触发电力芯片通过控制信号线，向控制模块发出表征当前处于低功耗状态的状态告知信号，其中，状态告知信号中还携带有状态持续时间以及状态持续原因；触发控制模块根据接收到的状态告知信号，在确定电力芯片处于低功耗状态的持续时间高于预设的时间阈值，以及结合状态持续原因的更新状态，在确定需要切换到正常工作模式时，通过控制信号线向电力芯片传输第二控制指令，以唤醒电力芯片，使其从低功耗模式切换到正常工作模式。
46.在本发明的一个或多个实施例中，调整模块203还用于基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，通过历史能源耗损量与中断产生时间、中断产生原因以及中断位置节点之间的关联规律，对未来预设时间段内预计产生的中断概率进行预测；基于所得的中断概率预测值，对应调整电力芯片的工作频率，以保证电力芯片的正常运行。
47.在本发明的一个或多个实施例中，该系统还包括第三模式控制模块，其中：第三模式控制模块，用于根据接收到的第三控制指令，控制电力芯片从正常工作模式进入等待低功耗模式，并在确定电力芯片进入等待低功耗模式时，获取电力芯片中各模块的工作状态参数，并根据工作状态参数关闭不处于工作状态的目标模块，其中，工作状态参数包括接口状态参数、工作频率、工作电流以及运行温度中的至少一种。
48.上述电力芯片低功耗处理系统，通过按序逐步断开电力芯片中各模块与供电电源之间的连接，控制电力芯片进入低功耗模式，能够有效防止电压过冲对电力芯片中各模块造成的影响，提高了芯片运行稳定性；在控制电力芯片从低功耗模式进入正常工作模式时，按照电力芯片中各模块的调度操作顺序，逐步控制相应模块进入上电状态，能够在保证调度操作顺序符合要求的前提下系统执行效率的最大化；以及，在控制电力芯片进入正常工作模式，基于预设历史时间段内产生的历史能源耗损量，调整电力芯片的工作频率，保证电力芯片的正常运行，提高了系统执行效率，避免浪费存储资源。
49.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。