适用于混合多任务系统的低功耗设计策略

对EOVSP策略进行分析的基础上,针对运行在电压可调处理器上的由瞬态任务和周期性任务所组成的混合系统,提出了一种动态电压调节策略VSPFMT.采用一种树型结构对任务进行排列,同时引入5种任务重组准则,建立VSPFMT策略中的任务重组模型,在策略执行过程中综合运用DVS和DPM的思想.实验结果表明:该策略在满足任务截止期限的同时,能够在更大的程度上降低系统平均功耗,最大比率可达69%.VSPFMT策略扩大了EOVSP的应用场合,并且也将进一步降低系统的功耗.     

基于AR模型的PCF动态电源管理预测策略

基于AR(auto-regressive)模型提出了一种新颖的预测控制反馈(predictive-control-feedback,PCF)预测策略,该策略能够很好地解决某些文献所提出策略中存在的问题.实验结果表明,PCF策略具有稳定性;与其他预测性策略相比,该策略能够进一步降低系统的平均功耗.     

CVAAS自适应动态电源管理策略

在嵌入式和便携式系统的低功耗设计中,动态电源管理(dynamic power management,DPM)是一个非常重要的技术.DPM本质上是一种"在线"问题,必须能够自适应于系统工作环境的变化.本文基于电池的基本特性,为TimeOut策略提出了一种新颖的自适应技术——CVAAS(critical voltage area adaptive skill).实验结果表明,CVAAS具有很强的稳定性,并且能够在延长电池可持续放电时间的同时维护系统的性能.     

基于自适应门控时钟的CPU功耗优化和VLSI设计

提出了一种CPU的功耗优化方法,即通过自适应时钟门控来解决CPU中由于流水线阻塞、浮点处理器(FPU)和多媒体协处理器空闲所导致的动态功耗浪费.首先,设计了模块级自适应时钟门控单元,并通过芯片内部硬件电路来自动监测上述模块是否空闲,模块空闲时时钟关闭,从而消除了不需要的时钟翻转带来的模块内部动态功耗消耗.然后,将自适应时钟门控单元应用于国产处理器Unicore-2中,对其流水线阻塞、FPU和多媒体协处理器空闲的产生进行功耗优化.最后,基于TSMC 65 nm工艺下已流片芯片的网表和寄生参数文件,通过反标芯片的波形获得电路翻转率,并用Prime Time PX工具进行了功耗仿真.仿真结果表明,利用本方法运行Dhrystone,Whestone和Stream三个典型测试程序时可获得18%~28%的功耗收益,其面积代价可以忽略,并对CPU性能没有影响.