一种系统级芯片及其功率控制方法与流程

本申请涉及系统级芯片，尤其涉及一种系统级芯片及其功率控制方法。

背景技术：

1、随着半导体工艺的不断进步，系统级芯片（system on chip，soc）的集成度与复杂度持续提升，其在移动设备、物联网终端、自动驾驶、高性能计算等实时系统中的应用日益广泛。然而，系统级芯片所产生的功耗也急剧增长并成为制约系统性能、可靠性及能效的关键因素。

2、现有技术中，操作系统驱动层（操作系统os或驱动层driver layer）周期性向固件层（fw layer）下发运行性能点（operating performance point，opp）调节请求，以根据负载变化请求对应的工作频率与供电电压的运行性能点，以使系统级芯片在该运行性能点下运行。但是，固件层在接受到运行性能点调节请求时，固件层（fw layer）出于安全与稳定考虑，并不直接按照运行性能点调节请求所指示的运行性能点来执行调节动作，而是按照历史利用率运行按需（ondemand）策略，倾向于选择静态保守的运行性能点下发至硬件层（hw），即不会立刻响应运行性能点调节请求。硬件层也不会直接响应固件层所选择的静态保守的运行性能点，而是按照自身的保守策略来进行调节。从而，各个层级均为了维持稳定性而选择预留余量的进行性能控制，导致系统级芯片大部分时间处于非满载工况，无法充分利用既定的热设计功耗（thermal design power，tdp）和热预算，整体的能效较低。也就是说，在执行相同任务的情况下，能效较低的系统级芯片会由于工作频率限制而导致执行时间变长，可能会产生更多的功耗。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于至少提供一种系统级芯片及其功率控制方法，解决现有技术中调节信号依次通过多个层级的保守化处理而导致能效较低的技术问题，达到提高系统级芯片的能效比的技术效果。

2、本申请主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本申请实施例提供一种系统级芯片的功率控制方法，系统级芯片包括硬件层、固件层和操作系统驱动层，所述方法包括：所述硬件层统计每个性能域的至少一个预设信号所对应的计数器数值；所述操作系统驱动层确定出所述系统级芯片所处的应用场景对应的预设功率分配策略和预设性能窗口；所述固件层通过每个计数器数值、所述预设功率分配策略和所述预设性能窗口来确定至少一个待调节性能域分别对应的待调节性能信息，以生成针对每个待调节性能域的第一调节指令并对应下发至各个待调节性能域；所述硬件层按照每个待调节性能域对应的所述第一调节指令进行调节，以控制各个待调节性能域的功率。

4、可选地，所述方法还包括：针对每个性能域，在该性能域的预设信号对应的所述计数器数值满足预设告警条件时，所述硬件层向所述固件层发送针对该性能域的告警信号，所述固件层响应于所述告警信号，以生成针对该性能域的第二调节指令并对应下发至该性能域。

5、可选地，所述预设功率分配策略用于指示在所述应用场景下至少一个第一预设性能域的性能分配优先级，和/或，所述预设性能窗口用于指示在所述应用场景下的预设时间周期内至少一个第二预设性能域的性能分配占比范围。

6、可选地，所述待调节性能信息包括待调节性能参数及其目标参数值，通过以下方式确定至少一个待调节性能域分别对应的待调节性能信息：通过每个性能域对应的至少一个计数器数值来计算每个性能域的当前运行状态信息，所述当前运行状态信息用于体现所述性能域当前的运行情况；按照每个性能域的所述当前运行状态信息，通过所述预设功率分配策略和所述预设性能窗口，在所述硬件层的所有性能域中确定出至少一个待调节性能域以及每个待调节性能域对应的待调节性能参数，其中，所述待调节性能参数包括以下至少一个：工作频率、供电电压和分频比；根据预设调节策略和所述待调节性能参数的当前参数值来确定出所述待调节性能参数对应的所述目标参数值。

7、可选地，通过以下方式确定出所述系统级芯片所处的应用场景对应的预设功率分配策略和预设性能窗口：识别所述系统级芯片当前运行的所述应用场景；通过所述应用场景与功率调节策略对照关系来确定出所述应用场景对应的预设功率分配策略，以及，通过所述应用场景与性能窗口对照关系来确定出所述应用场景对应的预设性能窗口。

8、可选地，所述硬件层包括每个性能域的至少一个预设信号分别对应设置的计数器，所述预设信号是限制所述性能域的功率的信号。

9、可选地，所述方法还包括：所述固件层将各个待调节性能域分别对应的待调节性能信息和除所述待调节性能域之外的其他性能域对应的当前性能信息发送至所述操作系统驱动层，以使所述操作系统驱动层实时监控各个性能域。

10、第二方面，本申请实施例还提供一种系统级芯片，所述系统级芯片包括硬件层、固件层和操作系统驱动层，所述系统级芯片执行如执行上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的功率控制方法的步骤。

11、可选地，所述系统级芯片至少设置电源管理协处理器和应用处理器，所述固件层运行在所述电源管理协处理器上，所述操作系统驱动层运行在所述应用处理器上。

12、第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的功率控制方法的步骤。

13、本申请实施例提供的一种系统级芯片及其功率控制方法，系统级芯片包括硬件层、固件层和操作系统驱动层，所述方法包括：所述硬件层统计每个性能域的至少一个预设信号所对应的计数器数值；所述操作系统驱动层确定出所述系统级芯片所处的应用场景对应的预设功率分配策略和预设性能窗口；所述固件层通过每个计数器数值、所述预设功率分配策略和所述预设性能窗口来确定至少一个待调节性能域分别对应的待调节性能信息，以生成针对每个待调节性能域的第一调节指令并对应下发至各个待调节性能域；所述硬件层按照每个待调节性能域对应的所述第一调节指令进行调节，以控制各个待调节性能域的功率。通过在硬件层内设计各个预设信号所对应的计数器数值并且操作系统驱动层通过系统级芯片所处的应用场景来确定出预设功率分配策略和预设性能窗口，以使固件层可以按照计数器数值、预设功率分配策略和预设性能窗口来确定至少一个待调节性能域分别对应的待调节性能信息，以使至少一个待调节性能域各自执行功率调节，解决现有技术中调节信号依次通过多个层级的保守化处理而导致能效较低的技术问题，达到提高系统级芯片的能效比的技术效果。

14、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种系统级芯片的功率控制方法，其特征在于，所述系统级芯片包括硬件层、固件层和操作系统驱动层，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设功率分配策略用于指示在所述应用场景下至少一个第一预设性能域的性能分配优先级，

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述待调节性能信息包括待调节性能参数及其目标参数值，通过以下方式确定至少一个待调节性能域分别对应的待调节性能信息：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定出所述系统级芯片所处的应用场景对应的预设功率分配策略和预设性能窗口：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬件层包括每个性能域的至少一个预设信号分别对应设置的计数器，所述预设信号为限制所述性能域的功率的信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种系统级芯片，其特征在于，所述系统级芯片包括硬件层、固件层和操作系统驱动层，所述系统级芯片执行如权利要求1至7任一所述的功率控制方法的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述系统级芯片至少设置电源管理协处理器和应用处理器，所述固件层运行在所述电源管理协处理器上，所述操作系统驱动层运行在所述应用处理器上。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的功率控制方法的步骤。