发明名称 支援动态电压调变的速度层级计算器与计算方法
摘要
申请公布号 TWI349228 申请公布日期 2011.09.21
申请号 TW096138874 申请日期 2007.10.17
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 马咏程;陈怡彦;彭彦惇;王启龙
分类号 G06F7/76;G06F9/44 主分类号 G06F7/76
代理机构 代理人 洪尧顺 台北市内湖区行爱路176号3楼
主权项 一种支援动态电压调变的速度层级计算器,可应用在具有多种不同速度层级的处理器上,该速度层级计算器包含:一时间期限计数器,计算完成一系列相关联的工作的时间期限的剩余时间i>D/i>;一位移器,将该剩余时间i>D/i>右移i>e/i>-i>m/i>个位元,得出i>D/i>'=(2-e*i>D/i>),并取至小数点以下i>m/i>位元,其中i>e/i>与i>m/i>皆为自然数;以及一固定点乘法器,根据预先算出每一工作i>T/i>i的比例参数i>α/i>i,进行i>D’/i>与i>α/i>i的乘法运算,并简化为i>k/i>位元整数乘法运算结果,产生一相对应的时脉周期,作为速度层级来控制该处理器调整电压与频率,其中i>k/i>为自然数。如申请专利范围第1项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,该速度层级计算器更包含一饱和控制电路,来侦测该i>D/i>'值是否有溢位产生。如申请专利范围第1项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,该时间期限计数器系一倒数计数器,并依据该处理器的运作频率来递减。如申请专利范围第2项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该饱和控制电路系以一种或闸电路来实现。如申请专利范围第1项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该比例参数i>α/i>i等于i>β/i>i/i>W/i>i,i>β/i>i是工作i>T/i>i之相对应的控制参数i>β/i>i,i>W/i>i是工作i>T/i>i的最多执行周期数。如申请专利范围第1项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该i>D’/i>与i>α/i>i的乘法运算系作饱和与舍弃小数部分后,取其整数部份的i>k/i>个位元。如申请专利范围第2项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该i>D/i>'值在高于(i>k/i>+i>m/i>)个位元的部分不完全为0时,表示有溢位产生。如申请专利范围第1项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该比例参数i>α/i>i系介于0与1之间的实数,且i>α/i>i表示为i>α/i>i@sIMGCHAR!ed10024.bmp@eIMG!(1+i>f/i>* 2-n)* 2-e,i>f/i>是i>α/i>i的i>n/i>-位元的分数部份与i>e/i>是i>α/i>i的指数部份,i>n/i>为自然数。如申请专利范围第1项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该速度层级有i>k/i>个位元数,且当该相对应的时脉周期的误差值≦2-p时,i>α/i>i的小数位数位元数i>n/i>=i>k/i>+i>p/i>+1,i>p/i>为一自定的误差容忍参数。如申请专利范围第9项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该位移器之所选取至小数点以下的位元数i>m/i>=i>p/i>+2。如申请专利范围第9项所述之支援动态电压调变的速度层级计算器,其中该固定点乘法器的大小为(i>k/i>+i>p/i>+2)*(i>k/i>+i>p/i>+2)。一种支援动态电压调变的速度层级计算方法,可应用在具有多种不同速度层级的处理器上,该方法包含下列步骤:计算完成一系列相关联的工作的时间期限的剩余时间i>D/i>,并且预先算出每一工作i>T/i>i的比例参数i>α/i>i;将该剩余时间i>D/i>右移i>e/i>-i>m/i>个位元,得出i>D/i>'=(2-e*i>D/i>),并取至小数点以下i>m/i>位元,其中i>e/i>与i>m/i>皆为自然数;侦测该i>D/i>'值是否有溢位产生;i>D/i>'值没有溢位产生时,根据预先算出每一工作i>T/i>i的比例参数i>α/i>i,进行i>D’/i>与i>α/i>i的乘法运算,并简化为i>k/i>位元整数乘法运算结果,产生一相对应的时脉周期,作为速度层级来控制该处理器调整电压与频率,其中i>k/i>为自然数;以及i>D/i>'值有溢位产生时,设定此处理器运算速度为其所能提供的最慢速度。如申请专利范围第12项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中于离线阶段时预先算出该比例参数i>α/i>i。如申请专利范围第12项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中该比例参数i>α/i>i等于i>β/i>i/i>W/i>i,i>β/i>i为工作i>T/i>i于执行期间执行时的控制参数,i>W/i>i为工作i>T/i>i之最多执行周期数。如申请专利范围第12项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中该计算方法更包括制定控制硬体复杂度的规则。如申请专利范围第15项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中该制定控制硬体复杂度的规则包括:自订一误差容忍参数i>p/i>,i>p/i>为一自然数;选择αi的小数位数的位元数i>n/i>为i>n/i>=i>k/i>+i>p/i>+1;选取至小数点以下的位元数i>m/i>为i>m/i>=i>p/i>+2;以及选择进行该乘法运算所须的乘法器大小为(i>k/i>+i>p/i>+2)*(i>k/i>+i>p/i>+2)的乘法器。如申请专利范围第12项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中该简化为i>k/i>位元整数乘法运算结果包括对该i>D’/i>与αi的乘法运算结果作饱和侦测与舍弃小数部分。如申请专利范围第17项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中该饱和侦测为当i>D/i>'与i>D/i>值在高于(i>k/i>+i>m/i>)个位元的部分不完全为0时,表示有溢位产生。如申请专利范围第12项所述之支援动态电压调变的速度层级计算方法,其中该处理器调整电压与频率的控制包括:透过一个时脉与电压正规器,以输入的离散速度层级为控制讯号,产生相对应的电压与频率。
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