專利名稱：：用于實(shí)時(shí)功率估算的采樣芯片活動(dòng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)電子電路，尤有關(guān)一種經(jīng)濟(jì)而有效的方法，可重復(fù)且精確地實(shí)時(shí)估算功率。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前集成電路(IC)的功率消耗已經(jīng)造成每一代半導(dǎo)體芯片越來(lái)越多的設(shè)計(jì)問(wèn)題。增加的IC功率消耗直接影響建構(gòu)系統(tǒng)的成本。當(dāng)功率消耗增加時(shí)，為了移除多余熱量并防止IC故障，必須使用更昂貴的冷卻系統(tǒng)(例如較大的風(fēng)扇與散熱器)，而冷卻系統(tǒng)卻會(huì)增加系統(tǒng)的成本。IC功率消耗的限制不只是可攜式計(jì)算機(jī)與行動(dòng)通訊裝置的問(wèn)題，也是高效能超純量微處理器(superscalarmicroprocessor)的問(wèn)題，該微處理器可包含多個(gè)處理器核心(簡(jiǎn)稱核心)以及核心內(nèi)的多條管線(pipeline)0IC(例如現(xiàn)代的互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(CMOS)芯片)的功率消耗是與數(shù)學(xué)式αfCV2成比例。符號(hào)α是切換因子(switchingfactor)、或節(jié)點(diǎn)在時(shí)鐘周期期間將令充電或放電的機(jī)率。符號(hào)f是芯片的操作頻率。符號(hào)C是等效電容、或是在時(shí)鐘周期中待充電或待放電的切換電容。符號(hào)V是芯片的操作電壓。當(dāng)企圖減低芯片的功率消耗與減低晶體管內(nèi)的靜電場(chǎng)時(shí)，可降低功率供給電壓V。功率供給電壓的降低是有限度的，這是因?yàn)殡妷旱慕档蜁?huì)減少可流過(guò)晶體管的電流量，因此會(huì)增加通過(guò)晶體管的傳播延遲(propagationdelay)0如果為了較早導(dǎo)通(turn-on)晶體管并幫助維持效能而減低了臨限電壓，卻會(huì)增加晶體管的漏電流。晶體管漏電流的增加將同時(shí)增加功率消耗與邏輯故障的可能性。在每個(gè)世代核心上的裝置和金屬布線的幾何尺寸正在縮減。超純量設(shè)計(jì)增加在晶粒上的集成電路密度，并具有多條管線、較大快取與較復(fù)雜的邏輯。因此，每個(gè)時(shí)鐘周期可切換的節(jié)點(diǎn)數(shù)量便顯著增加。操作頻率也隨著每個(gè)世代而不斷增加。對(duì)于芯片中某些區(qū)塊或單元，可藉由關(guān)閉非使用周期期間該等區(qū)域的時(shí)鐘以降低切換因子α。因此，雖然操作電壓和切換因子可隨著IC的每個(gè)世代而一直減少，但是IC功率消耗式子中的其它項(xiàng)目卻一直增加并導(dǎo)致整體功率消耗的增加。對(duì)于此功率消耗增加的一些解決方案包含微體系結(jié)構(gòu)(microarchitectural)^^l^jtB.(circuit-level)白勺@^胃#。這些設(shè)計(jì)技術(shù)是藉由在實(shí)時(shí)估算功率消耗的努力來(lái)協(xié)助的。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，如果知道核心的實(shí)時(shí)功率消耗、也將該功率消耗傳達(dá)至功率管理器(powermanager)，則功率管理器便可改變操作的供應(yīng)電壓、操作頻率或兩者，以在低功率消耗周期期間增加效能、或在高功率消耗周期期間減少功率消耗。欲達(dá)成實(shí)時(shí)功率估算可藉由一種監(jiān)控器，在特定時(shí)鐘周期期間量測(cè)晶粒上的切換電容。節(jié)點(diǎn)電容Cac同時(shí)包括經(jīng)切換的電容(或ac)電容、以及源自交變電流(crossovercurrent)的有效電容。對(duì)于指定部分而言，當(dāng)操作已經(jīng)達(dá)到溫度極限時(shí)，漏電流是固定的。此漏電流數(shù)值可根據(jù)在測(cè)試時(shí)間所量測(cè)的熔入功率偏移(fused-inpoweroffset)來(lái)說(shuō)明?；谝韵掠懻摰目芍貜?fù)性理由，并不鼓勵(lì)企圖利用由溫度所引起之漏電流變量。因此為了獲得芯片功率準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)的估算，所需要的是操作的供應(yīng)電壓(系被數(shù)字地設(shè)定)、操作頻率(系為已知)、在測(cè)試期間發(fā)現(xiàn)的熔入漏電流值、以及在特定時(shí)鐘周期內(nèi)所切換之設(shè)計(jì)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量與節(jié)點(diǎn)電容Cac的量測(cè)值。后項(xiàng)Cac并不是從半導(dǎo)體芯片上直接量測(cè)到的數(shù)值。芯片內(nèi)監(jiān)控器(on-chipmonitor)可企圖量測(cè)切換節(jié)點(diǎn)的電容Cac。該監(jiān)控器可量測(cè)單一核心或具有多個(gè)核心之處理器內(nèi)的指令發(fā)行速度(instructionissuerate)。如果能監(jiān)控主要組件(例如指令發(fā)行隊(duì)列、重排序緩沖區(qū)、實(shí)體寄存器檔案、執(zhí)行單元等等)的行為與它們個(gè)別間的交互作用，便可增加準(zhǔn)確度。然而，為達(dá)此目的卻采樣數(shù)百個(gè)信號(hào)將付出額外的金屬線路、增加電路與增加功率消耗的巨額代價(jià)。再者，監(jiān)控器與后續(xù)的響應(yīng)機(jī)制(例如功率管理器)必須是確定(determinstic)的。換句話說(shuō)，該監(jiān)控器與機(jī)制需要從部件至部件(part-to-part)、系統(tǒng)至系統(tǒng)(system-to-system)、與程序執(zhí)行至程序執(zhí)行(rim-to-rim)都提供相同的結(jié)果或是頻率的改變。此需求的理由是于其系統(tǒng)中使用該處理器的原始設(shè)備制造商(OriginalEquipmentManufacturer，簡(jiǎn)稱OEM)必須對(duì)客戶提供效能保證?？蛻襞cOEM需要在不同時(shí)間與不同位置處重復(fù)基準(zhǔn)測(cè)試程序(benchmark)和效能量測(cè)。如果這些重復(fù)不能在嚴(yán)格的容許量(也就是+/-1.5%)內(nèi)達(dá)成，則該監(jiān)控器與響應(yīng)機(jī)制便需要被關(guān)閉。這是因?yàn)樵摫O(jiān)控器與機(jī)制占用了晶粒面積卻無(wú)助于改善效能與節(jié)省功率。模擬傳感器(例如溫度傳感器及/或安培計(jì))能夠提供準(zhǔn)確的功率估算，但是它們?nèi)烤哂协h(huán)境相依性。在制造過(guò)程、周遭溫度與電力供應(yīng)上的變化，以及散熱解決方案的品質(zhì)都會(huì)改變模擬傳感器的量測(cè)值。鑒于以上所述，需要一種經(jīng)濟(jì)而有效的方法與機(jī)制來(lái)提供準(zhǔn)確、數(shù)字的IC實(shí)時(shí)功率估算。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明系設(shè)想準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)功率估算系統(tǒng)與方法。實(shí)施例提供一種系統(tǒng)，包括功能模塊、功率監(jiān)控器、與功率管理器。該功率管理器是組構(gòu)成用來(lái)響應(yīng)功率估算值而傳送操作電壓與頻率調(diào)整至該功能模塊，以反求該功能模塊內(nèi)的功率消耗行為。對(duì)于預(yù)定數(shù)量之采樣信號(hào)的每一個(gè)，該功能模塊是組構(gòu)用以儲(chǔ)存其邏輯值并傳送該邏輯值至功率監(jiān)控器。對(duì)于預(yù)定數(shù)量之采樣信號(hào)的每一個(gè)，該功率監(jiān)控器是組構(gòu)用以儲(chǔ)存其加權(quán)值、僅對(duì)于具有邏輯高(logichigh)數(shù)值之已儲(chǔ)存的邏輯值的采樣信號(hào)加總其加權(quán)值、并傳送該功率估算值至該功率管理器，其中，該功率估算值是轉(zhuǎn)換(translate)自該加權(quán)值的總和。本發(fā)明的另一態(tài)樣提供一種方法，用來(lái)響應(yīng)功率估算值而傳送操作電壓與頻率調(diào)整以反求功率消耗行為。有用于預(yù)定數(shù)量之采樣信號(hào)的每一個(gè)的邏輯值儲(chǔ)存器，也有用于預(yù)定數(shù)量之采樣信號(hào)的每一個(gè)的加權(quán)值儲(chǔ)存器。對(duì)于儲(chǔ)存有邏輯高值之邏輯值的采樣信號(hào)，僅從該等采樣信號(hào)的加權(quán)值來(lái)計(jì)算累積值。該功率估算值是轉(zhuǎn)換自該加權(quán)值的總和、并且被傳送至功率管理器。本發(fā)明的另一態(tài)樣提供一種功率監(jiān)控器，包括組構(gòu)用來(lái)與功能模塊和功率管理器進(jìn)行通訊的接口。加權(quán)表(weighttable)系儲(chǔ)存預(yù)定數(shù)量之采樣信號(hào)的每一個(gè)的加權(quán)值。對(duì)于儲(chǔ)存有邏輯高值之邏輯值的采樣信號(hào)，加權(quán)累積器僅加總該等采樣信號(hào)的加權(quán)值。鏈?zhǔn)娇刂?chaincontrol)系傳送功率估算值至功率管理器，其中，該功率估算值是轉(zhuǎn)換自該加權(quán)值的總和。藉由參照下面的敘述與所附圖標(biāo)將了解這些與其它的實(shí)施例。雖然本發(fā)明可接受各種修改與替代形式，但是在此仍將藉由圖式中的例示方式來(lái)展示并詳細(xì)描述具體的實(shí)施例。然而應(yīng)了解到，圖式與其詳細(xì)描述并非限制本發(fā)明僅于揭露的特定形式，相反地，本發(fā)明意欲涵蓋落入所附權(quán)利要求書所定義之本發(fā)明的精神與范疇內(nèi)所有的修改型式、均等物與替代方案。圖1是說(shuō)明具有功率管理的IC(例如核心)之實(shí)施例的一般方塊圖；圖2A是說(shuō)明在采樣區(qū)間期間，執(zhí)行在核心上的應(yīng)用程序之實(shí)際功率量測(cè)的實(shí)施例示意圖；圖2B是說(shuō)明在采樣間隔期間，執(zhí)行在核心上的應(yīng)用程序之實(shí)際功率量測(cè)的數(shù)字采樣實(shí)施例的示意圖；圖3是說(shuō)明用以采樣信號(hào)并連串輸出該采樣信號(hào)值之電路的實(shí)施例示意圖；圖4是說(shuō)明用以從單元輸出采樣信號(hào)信息之時(shí)序圖的實(shí)施例示意圖；圖5是說(shuō)明功率估算監(jiān)控電路之實(shí)施例的一般方塊圖；圖6是說(shuō)明用于核心的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)功率估算方法之實(shí)施例的一般方塊圖；以及圖7是說(shuō)明對(duì)于為了核心的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)功率估算所采樣的信號(hào)，進(jìn)行確定應(yīng)指定給該采樣信號(hào)之加權(quán)值的方法其中一個(gè)實(shí)施例的一般方塊圖。具體實(shí)施例方式在下列描述中，將提出許多具體細(xì)節(jié)以幫助徹底了解本發(fā)明。然而，此
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者應(yīng)認(rèn)知到就算沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)依然可以實(shí)施本發(fā)明。在一些例子中為了避免模糊本發(fā)明的焦點(diǎn)，便不詳細(xì)顯示已知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)。參照?qǐng)D1，系顯示核心功率管理100的實(shí)施例。此處核心102可為任意集成電路(IC)。在一個(gè)實(shí)施例中，核心102可為處理器核心。處理器核心可具有晶粒上(on-die)的指令和數(shù)據(jù)快取。處理器核心可為具有單一管線或多條管線的超純量處理器。在另一實(shí)施例中，核心102可為特定應(yīng)用IC(ASIC)?？墒褂萌我饩w管家族來(lái)實(shí)現(xiàn)核心102，例如金屬氧化物半導(dǎo)體的場(chǎng)效晶體管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor,M0SFET)與雙極接面晶體管(bipolarjunctiontransistor,BJT)等等。功能模塊110可包含組構(gòu)成用來(lái)執(zhí)行邏輯功能、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、或其它功能的晶體管。為了功率管理的目的，可將功能模塊110分成單元13至132d。此處的命名原則是數(shù)字后接著字母的組件符號(hào)可單獨(dú)以數(shù)字來(lái)作為通稱。舉例來(lái)說(shuō)，單元13至132d可通稱為單元132。在一個(gè)實(shí)施例中，單元132可非對(duì)應(yīng)于功能組件，像是重排序緩沖區(qū)、內(nèi)存管理單元、執(zhí)行單元或處理器的其它部分。相反地，可根據(jù)為了功率管理目的而必須被采樣的信號(hào)類型來(lái)選擇單元132。舉例來(lái)說(shuō)，經(jīng)布線配置至局部時(shí)鐘分配模塊(localclockdistributionblock)的時(shí)鐘激活信號(hào)(clockenablesignal)可為經(jīng)選擇作為要采樣的信號(hào)。5在特定時(shí)鐘周期期間要選擇哪個(gè)信號(hào)來(lái)采樣可對(duì)應(yīng)于該選擇對(duì)于切換節(jié)點(diǎn)電容Cac量的關(guān)聯(lián)性有多高。稍后將提供采樣信號(hào)選擇的進(jìn)一步描述。在平面設(shè)計(jì)(floorplan)中，所選擇的時(shí)鐘激活信號(hào)可能會(huì)重疊功能模塊。因此，分開(kāi)像是單元13和132b的分割(division)可能不是對(duì)應(yīng)至該平面設(shè)計(jì)中的分割。單元132是消耗功率的該等單元，且此功率會(huì)被實(shí)時(shí)量測(cè)。實(shí)施例可使用功率監(jiān)控器130收集來(lái)自單元132的數(shù)據(jù)，例如所有預(yù)定采樣信號(hào)的邏輯值。收集數(shù)據(jù)以后，功率監(jiān)控器130可計(jì)算功率消耗的估算值。監(jiān)控器控制(monitorcontrol)132可對(duì)應(yīng)至每個(gè)單元132。在替代的實(shí)施例中，監(jiān)控器控制132可收集兩個(gè)或多個(gè)單元112的數(shù)據(jù)并計(jì)算這些單元112的總功率估算值。又另一實(shí)施例中，一個(gè)監(jiān)控器控制132(也就是控制132a)可具有包含一個(gè)或多個(gè)其它監(jiān)控器控制132(也就是控制132b至132d)的信號(hào)接口，用以收集來(lái)自該一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控器控制132(也就是控制132b至132d)的數(shù)據(jù)。之后，可計(jì)算對(duì)于該一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控器控制132的功率估算值。信號(hào)采樣120與數(shù)據(jù)移出(dataOUt)122是為了功率管理目的而使用的控制與數(shù)據(jù)信號(hào)。在功率監(jiān)控器Iio與功能模塊130之間的接口信號(hào)可包括任何必要數(shù)量的信號(hào)與通訊協(xié)議。實(shí)施例的該控制信號(hào)采樣120可只在像是每100個(gè)時(shí)鐘周期之選定的重復(fù)區(qū)間內(nèi)的單一時(shí)鐘周期才被主張(assert)。在一個(gè)實(shí)施例中，于主張?jiān)摽刂菩盘?hào)采樣120之后預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期，在數(shù)據(jù)移出122的數(shù)據(jù)信號(hào)可開(kāi)始于每個(gè)時(shí)鐘周期針對(duì)不同的采樣信號(hào)提供邏輯值。換句話說(shuō)，可使用數(shù)據(jù)移出122的數(shù)據(jù)信號(hào)以掃描出一連串的數(shù)值，該數(shù)值包括在特定周期之采樣信號(hào)的邏輯值。此外在其它實(shí)施例中，每個(gè)成對(duì)的監(jiān)控器控制132和單元112之間可能沒(méi)有單一對(duì)信號(hào)。在替代的實(shí)施例中可包含額外的信號(hào)，用來(lái)使監(jiān)控器控制132輪詢單元112以及使單元112向監(jiān)控器控制132響應(yīng)確認(rèn)已準(zhǔn)備好要傳送輸出數(shù)據(jù)。在功率監(jiān)控器130從接收自功能模塊110的數(shù)據(jù)計(jì)算出準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)功率估算之后，功率監(jiān)控器130便確定出目前應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)的功率輪廓(powerprofile)。此確定會(huì)被傳送至功率管理器140。此時(shí)功率管理器140便能視該應(yīng)用程序是否高(低)于臨限值而降低(增加)功率。如果高功率應(yīng)用程序或病毒執(zhí)行在核心102上，功率管理器140亦包括組構(gòu)成用來(lái)調(diào)整操作電壓、操作頻率或這兩者的電路。對(duì)于平均功率在Cac極限集(limitset)之上的應(yīng)用程序而言，必須降低操作頻率。然而，較低的Cac極限集卻容許該部分在較高頻率處被儲(chǔ)藏(bin)，因?yàn)槠淇梢员ＷC沒(méi)有應(yīng)用程序?qū)⑶袚Q超過(guò)該Cac極限。如前面所提到的，一種估算核心切換功率的方式是測(cè)量指令的發(fā)行速度。不幸地，對(duì)于具有許多特殊指令的一些核心實(shí)施例而言，由于數(shù)據(jù)寬度、效能增進(jìn)電路、快取行為的不確定性、以及多種分支預(yù)測(cè)方法其中一種等因素，故不太可能有幾項(xiàng)簡(jiǎn)單的方法來(lái)估算在時(shí)鐘周期中切換的節(jié)點(diǎn)電容Cac。為了從幾個(gè)不相關(guān)的信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確估算Cac，在設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)墓β誓Ｐ汀⒉⑶叶嘟M應(yīng)用程序已經(jīng)透過(guò)該模型執(zhí)行以檢測(cè)信號(hào)功率的相關(guān)性之前，該等信號(hào)是未知的。但是屆時(shí)再藉由嘗試于所需位置中加入必要信號(hào)的采樣電路來(lái)修改設(shè)計(jì)就太晚了。另一方面，可以在設(shè)計(jì)中采樣對(duì)功率估算有顯著影響的多組信號(hào)，但是此法可能會(huì)對(duì)于信號(hào)過(guò)量采樣(over-sample)，因?yàn)榭赡苡性S多信號(hào)是相關(guān)的，而一些信號(hào)則可能對(duì)功率影響不大。然而，如果稍微過(guò)量的采樣設(shè)計(jì)成本低廉(例如有效率地實(shí)施)，則此種作法仍可大幅增加準(zhǔn)確Cac監(jiān)控的置信度。如前所述，無(wú)論是以線路、電路的代價(jià)來(lái)看，在設(shè)計(jì)中采樣數(shù)百個(gè)對(duì)于Cac無(wú)顯著影響的信號(hào)會(huì)大幅增加設(shè)計(jì)成本；如果是以最高的操作頻率來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，甚至還有功率消耗的代價(jià)。然而卻可以利用一項(xiàng)事實(shí)，那就是可導(dǎo)出功率估算值的Cac估算值只需要在熱時(shí)段(thermaltimeframe)中響應(yīng)，而該熱時(shí)段僅在數(shù)微秒(miIisecond)的范圍內(nèi)。此時(shí)段容許該估算使用數(shù)百萬(wàn)個(gè)周期來(lái)確定Cac的平均值。事實(shí)上，如果估算與隨后的響應(yīng)太快發(fā)生，并且是響應(yīng)于應(yīng)用程序中高活動(dòng)的短期周期(shorttermperiod)，則該響應(yīng)可能使核心減速(throttle)，于是效能便會(huì)不必要地被降低。估算必須長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)該應(yīng)用程序的平均功率，并根據(jù)該平均功率來(lái)進(jìn)行后續(xù)的響應(yīng)與可能之減速。然而，如果采樣間隔延伸至數(shù)百萬(wàn)周期，則采樣的均方偏差(sigma)或標(biāo)準(zhǔn)差(standarddeviation)將顯著增加，這是因?yàn)閼?yīng)用程序具有相當(dāng)高的可能性會(huì)移動(dòng)至與程序代碼完全無(wú)關(guān)的區(qū)域?；诠β誓Ｐ蛿?shù)據(jù)，可在特定范圍內(nèi)找出樣本活動(dòng)的良好關(guān)聯(lián)性。舉例來(lái)說(shuō)，在實(shí)施例中對(duì)于典型的應(yīng)用程序而言，樣本活動(dòng)的良好關(guān)聯(lián)性可位在五萬(wàn)個(gè)時(shí)鐘周期、均方偏差小的范圍內(nèi)。如果預(yù)先選擇幾百個(gè)要被采樣的已知信號(hào)、且該信號(hào)值是以連續(xù)的方式進(jìn)行掃瞄，則需要數(shù)百個(gè)時(shí)鐘周期才能取得與活動(dòng)相關(guān)的信號(hào)的單一樣本。接著從標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看，在達(dá)到置信度之前(也就是置信度99%，即該樣本的平均值與均方偏差、和信號(hào)實(shí)際母體的平均值與均方偏差有緊密關(guān)聯(lián)性)，這幾百個(gè)信號(hào)當(dāng)中需要數(shù)個(gè)樣本。假設(shè)可藉由具有泊松分布(Poissondistribution)的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程(stationaryrandomprocess)來(lái)估計(jì)應(yīng)用程序的切換行為。此外，中央極限定理(centrallimittheorem)告訴我們可藉由常態(tài)分布來(lái)準(zhǔn)確地估計(jì)大量母體的數(shù)據(jù)。此統(tǒng)計(jì)方式相似于用來(lái)從母體、統(tǒng)計(jì)上的普查數(shù)量(statisticalcensusnumber)等的少數(shù)樣本中產(chǎn)生民意測(cè)驗(yàn)(opinionpoll)的方式。較大范圍的母體特征是藉由采樣足夠數(shù)量的隨機(jī)樣本來(lái)重建的。需要確定的兩個(gè)參數(shù)是必要樣本數(shù)與要采樣哪些信號(hào)。對(duì)于必要樣本數(shù)而言，于一實(shí)施例中，可從采樣中統(tǒng)計(jì)分析與量測(cè)應(yīng)用程序的實(shí)際功率消耗和估算的功率消耗兩者以產(chǎn)生電子表格。圖2A說(shuō)明應(yīng)用程序于采樣區(qū)間期間在核心上執(zhí)行的實(shí)際功率量測(cè)200的一個(gè)實(shí)施例。在替代的實(shí)施例中，可于核心的子分割(例如單元、功能組件等等)上進(jìn)行此功率量測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，可藉由在核心的硅前(pre-silicon)模型上執(zhí)行的功率模型進(jìn)行此量測(cè)。尖峰功率210可能是由核心的功能故障或是在核心上執(zhí)行的高功率病毒(例如Zuraski)所造成的特征。在采樣區(qū)間期間所消耗的功率是藉由實(shí)際功率波形220來(lái)顯示。在一個(gè)實(shí)施例中，采樣區(qū)間可在數(shù)十微秒的范圍內(nèi)。現(xiàn)代處理器藉由高功率病毒^iraski的降額形式(deratedform)可設(shè)定熱設(shè)計(jì)功率(thermaldesignpower，TDP)。為了儲(chǔ)藏的目的，此降額或衍生的TDP碼和其對(duì)應(yīng)的功率消耗被用來(lái)設(shè)定核心的操作電壓和頻率。然而在大部分現(xiàn)代處理器的使用壽命期間，被執(zhí)行的應(yīng)用程序并不會(huì)消耗超過(guò)此TDP數(shù)值的60%至80%。藉由準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)Cac估算與下面的功率估算，便可能利用到在執(zhí)行的應(yīng)用程序與TDP之間該20%至40%的缺口。這可藉由使缺口轉(zhuǎn)變成TDP的減量(其中，新的TDP是應(yīng)用程序的功率)或是頻率的增加(其中，TDP與之前相同，但卻是由典型的應(yīng)用程序所消耗)來(lái)實(shí)現(xiàn)。TDP不會(huì)被病毒消耗，這是因?yàn)椴《緦⒈籆ac估算之后的功率管理器隨后的響應(yīng)而被減速之故。圖2B的實(shí)施例在說(shuō)明于采樣間隔期間在核心上執(zhí)行的應(yīng)用程序之實(shí)際功率量測(cè)的數(shù)字采樣230。采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)240是取在每一定數(shù)量的間歇周期(intermittentcycle)250期間。在說(shuō)明的實(shí)施例中，全部N個(gè)樣本是取在起始于采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)240a、而終止于采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)MOn的采樣區(qū)間期間。在采樣一功率估算值之間的間歇周期數(shù)量其確定可取決于采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量N的數(shù)值之確定，而間歇周期的數(shù)量則取決于所期望的準(zhǔn)確度與置信度。如上所述，藉由統(tǒng)計(jì)分析與量測(cè)應(yīng)用程序的實(shí)際功率消耗、與從圖2A至2B中顯示的采樣所估算的功率消耗兩者可產(chǎn)生電子表格或查找表(look-uptable)。接著需要選擇置信度與錯(cuò)誤率(errorrate)。舉例來(lái)說(shuō)，在第一個(gè)例子中，設(shè)計(jì)目標(biāo)可能需要95%的置信度，其中，整個(gè)核心的樣本平均值(mean)(例如圖2B中所說(shuō)明者)是位于實(shí)際應(yīng)用程序平均值的均方偏差(sigma)(或標(biāo)準(zhǔn)差，例如圖2A中所說(shuō)明者)的12%內(nèi)。(0.12X均方偏差)此項(xiàng)是由于統(tǒng)計(jì)采樣而產(chǎn)生的誤差。舉例而言，使用查找表或電子表格可確定至少需要500個(gè)樣本才能達(dá)到這些設(shè)計(jì)需求。如前所述，用以推導(dǎo)出功率估算值的Cac估算只需要在熱時(shí)段(數(shù)微秒的范圍內(nèi))中響應(yīng)。此時(shí)段容許在該時(shí)段內(nèi)使用數(shù)百萬(wàn)個(gè)周期以確定平均Cac。采樣間隔可為25微秒(μS)。在一個(gè)實(shí)施例中，操作頻率可為3GHz。對(duì)于此例而言，樣本之間的間歇時(shí)鐘周期數(shù)量將是(3GHz)*(25μs)/500=150個(gè)時(shí)鐘周期。實(shí)施例可采用一連串的方式掃瞄出采樣信號(hào)的數(shù)值。因此在進(jìn)行下次采樣之前，便可在單一時(shí)鐘周期中采樣并連串掃瞄出150個(gè)信號(hào)。在此例中，絕對(duì)最差的案例估算情境可包含+/-2均方偏差之經(jīng)修剪的(clipped)常態(tài)分布，其中，一個(gè)均方偏差為范圍之25%。因此，最差的案例誤差是0.12*0.25=3%。更典型的最大均方偏差值是接近10%。既然有12%均方偏差的誤差項(xiàng)，故「由于統(tǒng)計(jì)采樣而產(chǎn)生的誤差是0.12*0.1=1.2%」便可能有95%的置信度。在第二個(gè)例子中，設(shè)計(jì)目標(biāo)可能要求99%的置信度以使樣本的平均值(例如圖2B中所說(shuō)明者)在整個(gè)核心上是在實(shí)際應(yīng)用程序(例如圖2A中所說(shuō)明者)的平均值之均方偏差或標(biāo)準(zhǔn)差的10%以內(nèi)。(0.IOX均方偏差)此項(xiàng)是由于統(tǒng)計(jì)采樣而產(chǎn)生的誤差。使用查找表或電子表格可確定出至少需要650個(gè)樣本才能達(dá)成該等設(shè)計(jì)要求。再者，實(shí)施例中可分割核心成10個(gè)單元，其中，每個(gè)單元采樣相同數(shù)量的信號(hào)。這樣分割的理由是為了增加準(zhǔn)確度，將于稍后說(shuō)明。對(duì)于每個(gè)單元只需要90%的置信度。該等置信度的總和可得出99%的總置信度，這是因?yàn)?.91/10是0.9895。再次使用查找表或電子表格，對(duì)于650個(gè)樣本與90%的置信度可確定出來(lái)自均方偏差的偏差(deviation)不再是10%，而是減低至6.5%。雖然對(duì)于單獨(dú)的單元而言，置信度等級(jí)已經(jīng)隨著其準(zhǔn)確度的增加而減少，但是核心整體的置信度等級(jí)卻維持在99%不變，并且現(xiàn)在準(zhǔn)確度已經(jīng)從10%增進(jìn)到6.5%。如果此第二例具有與前面第一例相同的25微秒采樣區(qū)間、且操作頻率同樣是3GHz，則在樣本之間的間歇時(shí)鐘周期數(shù)量會(huì)是(3GHz)*(25μs)/650=115個(gè)時(shí)鐘周期。在一個(gè)實(shí)施例中，可同第一例以連串方式掃瞄出采樣信號(hào)值。因此在進(jìn)行下次采樣之前，可從該10個(gè)單元的的每一個(gè)中于單一時(shí)鐘周期內(nèi)便采樣并連串掃瞄出150個(gè)信號(hào)。參照?qǐng)D3的實(shí)施例，系顯示用以采樣信號(hào)并連串輸出所采樣之信號(hào)值的電路300。在一個(gè)實(shí)施例中，為了獲得所選擇之在時(shí)鐘周期內(nèi)采樣的信號(hào)，如圖標(biāo)可只對(duì)于要采樣的信號(hào)(以信號(hào)350來(lái)表示)設(shè)置D正反器(Dflip-flop)電路320與多任務(wù)器310。此增加的電路以低代價(jià)便能獲得準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地估算Cac的采樣數(shù)據(jù)。當(dāng)選擇線(樣本120)主張成邏輯高值時(shí)，信號(hào)350便被多任務(wù)器310所選擇并由D正反器320所儲(chǔ)存。信號(hào)樣本120可接收自控制模塊(例如圖1的監(jiān)控器控制13。實(shí)施例核心的單元中要采樣的信號(hào)數(shù)量可為100。在替代的實(shí)施例中，要采樣的信號(hào)數(shù)量可為提供特定核心設(shè)計(jì)之準(zhǔn)確功率估算的任何數(shù)量。每100個(gè)周期可主張一個(gè)時(shí)鐘周期的樣本120，以容許該采樣信號(hào)所獲得的數(shù)值在樣本之間連串輸出。布線至D正反器320的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘330可以是未設(shè)閘(ungated)的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)信號(hào)樣本120被反主張至邏輯低數(shù)值時(shí)，多任務(wù)器310便傳送先前D正反器320的輸出值。以此方式，在100個(gè)采樣信號(hào)的采樣時(shí)鐘周期期間的數(shù)值(信號(hào)350)便以連串方式輸出。根據(jù)連至監(jiān)控器控制132的布線距離，可在D正反器320a后方放置反相器緩沖區(qū)(inverterbuffer)。在一個(gè)實(shí)施例中，被選為要采樣的信號(hào)可以是時(shí)鐘門控(clockgater)的激活信號(hào)。門控電路可為產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘分配系統(tǒng)的最后一個(gè)階段。通常該門控電路是位于現(xiàn)代處理器平面設(shè)計(jì)的局部模塊中，并且局部設(shè)計(jì)者是從時(shí)鐘庫(kù)(clocklibrary)選出門控電路來(lái)驅(qū)動(dòng)該模塊內(nèi)的特定時(shí)鐘負(fù)載。圖3的門控電路340接收來(lái)自時(shí)鐘分配系統(tǒng)之前階段的共享時(shí)鐘360以及激活信號(hào)激活時(shí)鐘362。在實(shí)施例中顯示的激活時(shí)鐘362是要被采樣的信號(hào)，同時(shí)也是多任務(wù)器310的輸入。也可將門控電路340耦接成用來(lái)掃描在其它類型信號(hào)之間的輸入與輸出信號(hào)。如上述關(guān)于統(tǒng)計(jì)分析的討論，由于統(tǒng)計(jì)采樣所產(chǎn)生之Cac估算的誤差可能是小的。然而，由于采樣信號(hào)的活動(dòng)對(duì)于節(jié)點(diǎn)切換電容(Cac)不準(zhǔn)確的關(guān)聯(lián)性卻可能導(dǎo)致誤差。對(duì)局部設(shè)計(jì)者而言，安置時(shí)鐘門控激活信號(hào)(激活時(shí)鐘36相對(duì)來(lái)說(shuō)較為容易。這些信號(hào)也直接確定下游電路是否在作用(active)中，并因此確定下游節(jié)點(diǎn)電容可否切換。對(duì)于已采樣的特定激活時(shí)鐘362而言，其邏輯高值的對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存值系表示至少正在切換最小電容。額外的電容量系被有條件地切換，其則是由時(shí)鐘門控激活(clockgaterenable)(激活時(shí)鐘362)的下游其它信號(hào)與組構(gòu)所決定。決定Cac如何以各種方式改變的門控時(shí)鐘激活信號(hào)之信號(hào)下游的一些例子是有效位(像是加載儲(chǔ)存隊(duì)列(load-storequeue)中的有效位)、操作數(shù)的位寬度、與快取擊中或未擊中。雖然未顯示在圖3上，但是在替代的實(shí)施例中可將該等信號(hào)當(dāng)中的一些和其它信號(hào)邏輯地結(jié)合至?xí)r鐘門控激活信號(hào)以產(chǎn)生要采樣的新信號(hào)并輸入至多任務(wù)器310。此新信號(hào)可確定要增加至經(jīng)切換之最小電容的電容增量。尚有信號(hào)其主張系除了時(shí)鐘門控激活之外指出已經(jīng)切換的電容量。一些例子像總線驅(qū)動(dòng)器激活、可內(nèi)容尋址之內(nèi)存(contentaddressablememory,CAM)中的不匹配、與CAM字符線(wordline,WL)驅(qū)動(dòng)器?？赡苓€需要轉(zhuǎn)變偵測(cè)器(transitiondetector)來(lái)確定這些信號(hào)額外的切換電容。圖4說(shuō)明用于圖3電路300中信號(hào)時(shí)鐘330、樣本120與數(shù)據(jù)移出122的時(shí)序圖400的實(shí)施例。時(shí)鐘330是未設(shè)閘的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)主張樣本120時(shí)，所采樣的信號(hào)(信號(hào)350)是儲(chǔ)存在D正反器320中；而當(dāng)反主張樣本120時(shí)，所采樣的信號(hào)(信號(hào)350)則是在數(shù)據(jù)移出122的線上連串輸出。在準(zhǔn)確地完成信號(hào)采樣之后，此信息可使用加權(quán)平均總和(weightedaveragesum)轉(zhuǎn)換成Cac的估算值。參照?qǐng)D5，系顯示用以確定加權(quán)平均總和的電路500的實(shí)施例。此電路可位于監(jiān)控器控制132內(nèi)。鏈?zhǔn)娇刂?chaincontrol)502可傳送樣本120至功能模塊110內(nèi)的單元。再者，鏈?zhǔn)娇刂?02可接收數(shù)據(jù)移出122。在為了采樣數(shù)據(jù)而主張了樣本120、并反主張樣本120之后，鏈?zhǔn)娇刂?02可追蹤哪個(gè)信號(hào)或連串煉中的位位置其數(shù)值目前正在被接收。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用計(jì)數(shù)器來(lái)識(shí)別所采樣的信號(hào)。這種計(jì)數(shù)器的輸出可用來(lái)為加權(quán)表504編索引?？砂延涉?zhǔn)娇刂?02傳送的數(shù)值與加權(quán)表504中位位置(BitPosition)506的項(xiàng)目作比較。當(dāng)項(xiàng)目命中或匹配該索引時(shí)，該索引之儲(chǔ)存在加權(quán)值508中的對(duì)應(yīng)加權(quán)值便傳送至加權(quán)值累加器510。此處所收到的加權(quán)值會(huì)和先前收到的加權(quán)值相加。舉例來(lái)說(shuō)，可選擇采樣100個(gè)信號(hào)。新的采樣周期可能已經(jīng)開(kāi)始，而目前在數(shù)據(jù)移出122的線上收到的數(shù)值是該新采樣周期第37個(gè)接收值。如果第37個(gè)采樣值具有邏輯低值，則在第38個(gè)采樣值到達(dá)前不需要有任何動(dòng)作。如果第37個(gè)采樣值具有邏輯高值，則該數(shù)值便用來(lái)為加權(quán)表504編索引。第37個(gè)采樣信號(hào)對(duì)應(yīng)的加權(quán)值是傳送至加權(quán)值累加器510。此對(duì)應(yīng)的加權(quán)值是與具有邏輯高值的36個(gè)先前接收值的累計(jì)加權(quán)值相加。下面將簡(jiǎn)短描述用來(lái)選擇加權(quán)值的方法。圖6說(shuō)明對(duì)于核心準(zhǔn)確實(shí)時(shí)功率估算的方法600的實(shí)施例。嫻熟此技術(shù)者可修改方法600來(lái)推導(dǎo)出替代實(shí)施例。此外，雖然此實(shí)施例中顯示的步驟是循序的，然而一些步驟可不同于所顯示的順序來(lái)發(fā)生、一些步驟可同時(shí)進(jìn)行、一些步驟可結(jié)合至其它步驟、而另一實(shí)施例則可能沒(méi)有一些步驟。在顯示的實(shí)施例中，于模塊602根據(jù)平面設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)半導(dǎo)體芯片進(jìn)行平面設(shè)計(jì)并放置個(gè)別的模塊與單元。核心可為整個(gè)芯片或部分的芯片。如前文所述，該核心可為任意IC。實(shí)施例的該核心可為處理器的核心。而在另一實(shí)施例中，該核心可為ASIC或其它半導(dǎo)體芯片。于模塊604，該核心可為了采樣目的而分割成數(shù)個(gè)單元。每個(gè)單元可提供預(yù)定采樣信號(hào)的連串?dāng)?shù)值。在模塊606中，為了特征化采樣區(qū)間期間整個(gè)晶粒的功率消耗，便在執(zhí)行有多組應(yīng)用程序的核心上執(zhí)行一功率模型。在模塊608中，可從查找表中確定要在采樣區(qū)間內(nèi)完成的多個(gè)樣本，該查找表是藉由泊松分布等統(tǒng)計(jì)分析而獲得、并且當(dāng)執(zhí)行應(yīng)用程序時(shí)特征化核心的節(jié)點(diǎn)電容切換行為。于是從操作頻率、采樣區(qū)間、與所確定的采樣數(shù)量可確定要采樣的信號(hào)數(shù)量。在模塊610中，分配加權(quán)值至每個(gè)采樣信號(hào)。以下將更詳細(xì)描述本程序。所主張之采樣信號(hào)的加權(quán)總和是用來(lái)確定在特定時(shí)鐘周期中核心的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)功率估算。該總和是在特定時(shí)鐘周期中的節(jié)點(diǎn)切換電容(Cac)的估算值，且藉由索引查找表可把此總和轉(zhuǎn)換成為功率值。當(dāng)功率模型在核心上執(zhí)行時(shí)，此查找表可能已經(jīng)由特征化的程序所產(chǎn)生。在模塊612中，把從所采樣信號(hào)的加權(quán)總和產(chǎn)生的實(shí)時(shí)功率估算值、與從在預(yù)定的應(yīng)用程序套件中針對(duì)每個(gè)應(yīng)用程序的功率模型所產(chǎn)生的功率估算值作比較。如果這兩個(gè)數(shù)值之間的差別是小于或等于預(yù)定的最小準(zhǔn)確度(條件模塊614)，便完成了功率估算電路的設(shè)計(jì)，并于模塊616中，該芯片可在具有該監(jiān)控器控制于核心的狀態(tài)下定案(tape-out)。如果未符合最小準(zhǔn)確度(條件模塊614)，則控制流便回到模塊608。選擇要采樣之樣本的新數(shù)量與信號(hào)的新數(shù)量。圖7說(shuō)明為了確定欲指定給采樣信號(hào)的加權(quán)值以進(jìn)行核心的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)功率估算的方法700。嫻熟此技術(shù)者可修改方法700來(lái)推導(dǎo)出替代實(shí)施例。此外，此實(shí)施例的步驟是循序顯示。然而，一些步驟可不同于所顯示的順序來(lái)發(fā)生、一些步驟可同時(shí)進(jìn)行、一些步驟可結(jié)合至其它步驟、另一實(shí)施例則可能沒(méi)有一些步驟。在顯示的實(shí)施例中，于模塊702為了特征化采樣區(qū)間期間整個(gè)晶粒的功率消耗，便在執(zhí)行有多組應(yīng)用程序的核心上執(zhí)行一功率模型。在模塊704中，把相等的初始加權(quán)值指定給每個(gè)采樣信號(hào)。為了確定此初始值，會(huì)在核心上執(zhí)行特定的應(yīng)用程序，并且記錄在該時(shí)鐘周期中所主張之采樣信號(hào)的總和。記錄在采樣區(qū)間中對(duì)于每個(gè)采樣時(shí)鐘周期所主張之采樣信號(hào)的數(shù)量。在一個(gè)采樣區(qū)間中可能有數(shù)百個(gè)采樣時(shí)鐘周期。在模塊702，從功率模型的執(zhí)行中所找出之采樣區(qū)間的實(shí)際功率估算值是用來(lái)確定實(shí)際的Cac值。該實(shí)際Cac會(huì)除以整個(gè)采樣區(qū)間所主張的采樣信號(hào)的總和。如此導(dǎo)出的數(shù)值可成為分配給每個(gè)采樣信號(hào)之相等的初始加權(quán)值。在模塊706中，可針對(duì)應(yīng)用程序套組中的每個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)行上述步驟。對(duì)于采樣信號(hào)，每個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒕哂兴约簩?dǎo)出之相等的初始加權(quán)值。在模塊708中，所有這些數(shù)值的平均可成為用于采樣之相等的初始加權(quán)值。對(duì)于每個(gè)應(yīng)用程序而言，從初始加權(quán)值所計(jì)算的Cac將具有誤差項(xiàng)。在模塊710中，對(duì)所有的應(yīng)用程序計(jì)算出總誤差。在一個(gè)實(shí)施例中，此總誤差可為各應(yīng)用程序的誤差總和。在替代實(shí)施例中，此總誤差可為每個(gè)應(yīng)用程序誤差的平方和。在替代的實(shí)施例中，可使用其他方程序來(lái)計(jì)算總誤差。在模塊712中，對(duì)于特定的采樣信號(hào)而言，可朝減少總誤差的方向上增加或減少其對(duì)應(yīng)之相等的初始加權(quán)值。如果該總誤差并沒(méi)有停止減少(條件模塊714)，則控制流便回到模塊712。如果總誤差停止減少(條件模塊714)，則在模塊716中儲(chǔ)存該特定采樣信號(hào)目前的加權(quán)值。該數(shù)值可儲(chǔ)存在像是加權(quán)表504的表格中。如果尚未對(duì)所有采樣信號(hào)調(diào)查可能的數(shù)值變化(條件模塊718)，則控制流回到模塊712。如果已經(jīng)調(diào)查了所有的采樣信號(hào)(條件模塊718)，則在模塊720中，儲(chǔ)存有加權(quán)值的一個(gè)或多個(gè)表格便具有最終加權(quán)值。雖然已經(jīng)以相當(dāng)多的細(xì)節(jié)描述上述實(shí)施例，但是嫻熟此技術(shù)者一旦完全體會(huì)上述發(fā)明，則許多變化與修改形式將變得顯而易知。本發(fā)明意欲下列權(quán)利要求書被詮釋為涵蓋所有這類變化與修改形式。工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明通?？蓱?yīng)用于電子電路。權(quán)利要求1.一種系統(tǒng)，包括功能模塊(110)，用來(lái)傳送對(duì)應(yīng)于預(yù)定數(shù)量的采樣信號(hào)的每一個(gè)的數(shù)據(jù)；功率監(jiān)控器(130)，用來(lái)接收所述數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于預(yù)定數(shù)量的采樣信號(hào)的每一個(gè)的加權(quán)值，其中，使用統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定該加權(quán)值，而該統(tǒng)計(jì)分析是假設(shè)該功能模塊具有以平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程來(lái)估計(jì)的節(jié)點(diǎn)電容切換行為；加總具有對(duì)應(yīng)的邏輯高值的采樣信號(hào)的加權(quán)值；以及依據(jù)所述加總的總和確定功率估計(jì)值；功率管理器(140)，響應(yīng)該功率估算值而傳送電壓與頻率調(diào)整值至該功能模塊以改變?cè)摴δ苣K內(nèi)的功率消耗行為。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該功率估算值是與環(huán)境變化無(wú)關(guān)的可重復(fù)數(shù)值。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程具有泊松分布。4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，每隔預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期儲(chǔ)存一次該加權(quán)值。5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，采樣區(qū)間內(nèi)的樣本的預(yù)定數(shù)量由該統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，該采樣信號(hào)的預(yù)定數(shù)量由操作頻率、采樣區(qū)間、和樣本的預(yù)定數(shù)量來(lái)確定。7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，該采樣信號(hào)的預(yù)定數(shù)量包括一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘門控激活信號(hào)。8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，該功能模塊包括一個(gè)或多個(gè)單元，其中，對(duì)于相同預(yù)定數(shù)量的樣本與相同預(yù)定數(shù)量的采樣信號(hào)，所述一個(gè)或多個(gè)單元的的每一個(gè)包括較該功能模塊低的置信度等級(jí)與較該功能模塊高的準(zhǔn)確度。9.一種方法，包括傳送來(lái)自功能模塊的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于預(yù)定數(shù)量的采樣信號(hào)的的每一個(gè)；在功率監(jiān)控器中接收所述數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存與所述預(yù)定數(shù)量的采樣信號(hào)的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的加權(quán)值，其中，使用統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定該加權(quán)值，該統(tǒng)計(jì)分析是假設(shè)該功能模塊具有以平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程來(lái)估計(jì)的節(jié)點(diǎn)電容切換行為；加總具有對(duì)應(yīng)的邏輯高值的采樣信號(hào)的加權(quán)值；依據(jù)所述加總的總和確定功率估計(jì)值；以及響應(yīng)該功率估計(jì)值而傳送電壓與頻率調(diào)整值至該功能模塊以改變?cè)摴δ苣K內(nèi)的功率消耗行為。10.一種功率監(jiān)控器(130)，包括接口，用來(lái)與功能模塊(110)和功率管理器(140)進(jìn)行通訊；加權(quán)表(504)，用來(lái)儲(chǔ)存預(yù)定數(shù)量的采樣信號(hào)的每一個(gè)的加權(quán)值，其中，使用統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定該加權(quán)值，該統(tǒng)計(jì)分析是假設(shè)該功能模塊具有以平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程來(lái)估計(jì)的節(jié)點(diǎn)電容切換行為；加權(quán)值累加器(510)，用來(lái)加總具有邏輯高值的采樣信號(hào)的加權(quán)值；以及鏈?zhǔn)娇刂破?502)，用來(lái)傳送功率估算值至該功率管理器，其中，該功率估算值是轉(zhuǎn)換自該加權(quán)值的總和。全文摘要一種用于實(shí)時(shí)功率估算的系統(tǒng)與方法。核心可被分割成數(shù)個(gè)單元。仿真每個(gè)單元以達(dá)成實(shí)際功率消耗的特征描述。采樣該功率消耗。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，該統(tǒng)計(jì)分析假設(shè)該核心具有以具有泊松分布(Poissondistribution)的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程(stationaryrandomprocess)來(lái)估計(jì)的節(jié)點(diǎn)電容切換行為。該統(tǒng)計(jì)分析確定在采樣區(qū)間期間要采樣的數(shù)量。使用操作頻率、采樣區(qū)間、與樣本數(shù)來(lái)確定要采樣的信號(hào)數(shù)量。選擇具有與節(jié)點(diǎn)電容切換行為有高關(guān)聯(lián)性的信號(hào)，例如在時(shí)鐘分配系統(tǒng)最后階段的時(shí)鐘激活信號(hào)。指定具有已調(diào)整過(guò)的加權(quán)值給每個(gè)采樣信號(hào)。每隔預(yù)定的時(shí)鐘周期數(shù)目便進(jìn)行采樣。加總所主張的采樣信號(hào)的加權(quán)值以確定可重復(fù)的功率估算值。文檔編號(hào)G06F11/30GK102272735SQ200980117897公開(kāi)日2011年12月7日申請(qǐng)日期2009年4月10日優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日發(fā)明者S·D·納夫齊格申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司