CN102681450B - 一种芯片控制方法及设备 - Google Patents
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Abstract
一种芯片控制方法，其中，芯片提供n个电压档位，n为大于等于2的自然数，芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间，该方法包括：获取芯片的需求频率；检测芯片的当前温度，确定当前温度所属的温度区间[Tm,Tm+1]，T表示温度，m为自然数；按照n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率，该分析温度区间相对于该温度区间[Tm,Tm+1]存在一个余量δ，且δ≥0；i=0，1，...，n-1；如果是，将第i个电压档位作为芯片的工作电压，将需求频率作为芯片的工作频率。可在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而降低芯片功耗。
Description
技术领域
本发明涉及芯片领域，尤其涉及一种芯片控制方法及设备。
背景技术
芯片一般是指内含有专用集成电路（Application Specific IntegratedCircuit，ASIC）的硅片，其体积通常很小，常常作为计算机或其他设备的一部分。在芯片的设计过程中，芯片功耗是芯片设计者非常关心的技术问题。如何在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，以达到降低芯片功耗的目的是所有芯片设计者研究的热点内容。
发明内容
本发明实施例提供的一种芯片控制方法及设备，能够在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压。
本发明实施例一方面提供一种芯片控制方法，所述芯片提供n个电压档位，所述n为大于等于2的自然数，所述芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间，所述方法包括：
获取所述芯片的需求频率；
检测所述芯片的当前温度，并且确定所述当前温度所属的温度区间[Tm,Tm+1]，其中，T表示温度，m为自然数；
按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下所述芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率，其中，所述分析温度区间相对于所述温度区间[Tm,Tm+1]存在一个余量δ，并且δ≥0；i=0，1，...，n-1；
如果是，则将所述第i个电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将所述需求频率作为所述芯片的工作频率。
本发明实施例另一方面提供一种芯片控制设备，所述芯片控制设备控制的芯片提供n个电压档位，所述n为大于等于2的自然数，所述芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间，所述芯片控制设备包括：
获取单元，用于获取所述芯片的需求频率；
检测单元，用于检测所述芯片的当前温度，并且确定所述当前温度所属的温度区间[Tm,Tm+1]，其中，T表示温度，m为自然数；
比较单元，用于按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下所述芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；其中，所述分析温度区间相对于所述温度区间[Tm,Tm+1]存在一个余量δ，并且δ≥0；所述i=0，1，...，n-1；
更新单元，用于在所述比较单元的比较结果为是时，将所述第i个电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将所述需求频率作为所述芯片的工作频率。
本发明实施例另一方面还提供一种芯片，所述芯片包括上述芯片控制设备。
本发明实施例中，在获取到芯片的需求频率时，先确定出芯片当前温度所属的温度区间，进而按照芯片提供的n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个（i=0，1，...，n-1）电压档位下芯片在与该温度区间存在一个余量δ的分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否低于需求频率，如果低于，则将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率。可见，在本发明实施例中考虑了温度对芯片工作电压和工作频率的影响，根据温度检测去更新芯片的工作电压和工作频率，使得在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而可以有效降低芯片的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种芯片控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种芯片控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种芯片的温度、电压与频率三者的关系示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种芯片控制方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的另一种芯片控制方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种芯片控制设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的一种芯片控制方法及设备，能够在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而有效降低芯片的功耗。以下分别进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种芯片控制方法的流程图。在图1所示的芯片控制方法中，芯片可以提供n个电压档位，其中，n为大于等于2的自然数，并且芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间。如图1所示，该芯片控制方法可以包括以下步骤。
101、获取芯片的需求频率。
本发明实施例中，获取芯片的需求频率的缘由一般都是由于芯片的负载过高或者负载过低而引起的。例如，当芯片的负载过高时，一般需要提高芯片频率，以适应芯片的负载；而当芯片的负载过低时，一般需要降低芯片频率，以适应芯片的负载。也即是说，当芯片的负载过高或者负载过低都需要获取芯片的需求频率。可见，需求频率是适应芯片负载变化所需的工作频率。
一个实施例中，芯片的需求频率可以由芯片内部产生，那么相应地，可以获取芯片内部产生的需求频率。另一个实施例中，芯片的需求频率也可以又外部设备产生，那么相应地，可以获取芯片引脚输入的需求频率。
本发明实施例中，芯片的需求频率的产生方式可以决定芯片控制的触发方式，例如芯片的需求频率由芯片内部产生时，芯片控制的触发方式可以是芯片自动触发；而当芯片的需求频率是由外部设备产生时，则芯片控制的触发方式可以是外部设备触发。
102、检测芯片的当前温度，并且确定当前温度所属的温度区间[Tm,Tm+1]，其中，T表示温度，m为自然数。
一个实施例中，可以在芯片内部植入温度传感器，当获取到芯片的需求频率时可以触发温度传感器启动，由温度传感器检测出芯片的当前温度，进而可以确定当前温度所属的温度区间[Tm,Tm+1]。
103、按照芯片提供的n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率，如果是，则将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率；其中，该分析温度区间相对于该温度区间[Tm,Tm+1]存在一个余量δ，并且δ≥0；i=0，1，...，n-1。
正如上面描述的，该分析温度区间该温度区间[Tm,Tm+1]之间是存在一个余量δ的，因此，举例来说，该分析温度区间的表示形式可以为[Tm-δ,Tm+1+δ]。本发明实施例中，δ在数学上可以视作一个无穷小量，它的取值具体可以根据防止温度在温度区间端点附近变化时，系统对电压进行反复调整的需要而设定。在解决实际问题时，很可能要选取一些较小的值来替代无穷小量，所以具体取值可能不是数学意义上的无穷小量，比如说δ可以为0.1，0.001等等。
本发明实施例中，在第i个电压档位下芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率可以通过对芯片逻辑做时序分析得到，本发明实施例不作具体限定。
一个实施例中，如果比较出在第i个电压档位下芯片在该分析温度区间的每个温度点均能工作的频率低于需求频率，则可以进一步比较在第i+1个电压档位下芯片在该分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率。
一个实施例中，如果在n个电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率均低于需求频率，那么该芯片控制方法可以将芯片提供的n个电压档位中的最高电压档位作为芯片的工作电压，以及将在最高电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率，从而可以保证在某些苛刻场景下芯片不能适用需求频率时，可以尽量提供当前温度下能工作的最高电压档位以及在最高电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率，保证芯片功能不会出现错误。
一个实施例中，图1所示的芯片控制方法还可以进一步检测芯片的当前温度是否上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]，如果是，则按照芯片提供的n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在该另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率，如果是，则将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率。其中，该另一分析温度区间相对于该另一温度区间[Tm+1,Tm+2]也存在一个余量δ，举例来说，该另一分析温度区间的表示形式可以为[Tm+1-δ,Tm+2+δ]。反之，如果在n个电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm+1-δ,Tm+2+δ]）的每个温度点均能工作的频率均低于需求频率，则该芯片控制方法也可以将芯片提供的n个电压档位中的最高电压档位作为芯片的工作电压，以及将在最高电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm+1-δ,Tm+2+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率，以保证芯片功能不会出现错误。
一个实施例中，图1所示的芯片控制方法中可以进一步检测芯片的当前温度是否超过了[Tm-δ,Tm+1+δ]，如果超过[Tm-δ,Tm+1+δ]，则表明芯片当前温度已经由[Tm,Tm+1]上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]；反之，则表明芯片当前温度尚未上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]。
一个实施例中，图1所示的芯片控制方法也可以进一步检测芯片的当前温度是否下降至另一温度区间[Tm-1,Tm]，如果是，则按照芯片提供的n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率，如果是，则将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率。其中，该另一分析温度区间相对于该另一温度区间[Tm-1,Tm]也存在一个余量δ，举例来说，该另一分析温度区间的表示形式可以为[Tm-1-δ,Tm+δ]。反之，如果在n个电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm-1-δ,Tm+δ]）的每个温度点均能工作的频率均低于需求频率，则该芯片控制方法也可以将芯片提供的n个电压档位中的最高电压档位作为芯片的工作电压，以及将在最高电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm-1-δ,Tm+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率，以保证芯片功能不会出现错误。
一个实施例中，图1所示的芯片控制方法中可以进一步检测芯片的当前温度是否低于[Tm-1-δ,Tm+δ]，如果低于[Tm-1-δ,Tm+δ]，则表明芯片当前温度已经由[Tm,Tm+1]下降至另一温度区间[Tm-1,Tm]；反之，则表明芯片当前温度尚未下降至另一温度区间。
在图1所示的芯片控制方法中，考虑了温度对芯片工作电压和工作频率的影响，可以根据温度检测去更新芯片的工作电压和工作频率，使得在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而可以有效降低芯片的功耗。
请参阅图2，图2是本发明实施例提供的另一种芯片控制方法的流程图。在图2所示的芯片控制方法中，假设芯片可以提供VDD1和VDD2两个电压档位，其中，VDD1<VDD2，并且芯片的工作温度被划分成[T0，T1]和[T1，T2]两个温度区间。进一步地，假设在VDD1下，芯片在[T0，T1]内每个温度点均能工作的频率为Freq1，而在[T1，T2]内每个温度点均能工作的频率为Freq2；以及假设在VDD2下，芯片在[T0，T1]内每个温度点均能工作的频率为Freq3，而在[T1，T2]内每个温度点均能工作的频率为Freq4；又或者，在如图3所示的芯片温度、电压与频率三者的关系示意图中，假设在VDD1下，芯片在[T0，T1+δ]内每个温度点均能工作的频率为Freq1，而在[T1-δ，T2]内每个温度点均能工作的频率为Freq2；以及假设在VDD2下，芯片在[T0，T1+δ]内每个温度点均能工作的频率为Freq3，而在[T1-δ，T2]内每个温度点均能工作的频率为Freq4。其中，设计δ的主要作用是防止芯片温度在温度区间分界点T1附近变化时，造成芯片的工作电压的反复调整。在图2所示的芯片控制方法中，以前面一种Freq1~Freq3的定义为例，该芯片控制方法可以包括以下步骤。
201、获取芯片的需求频率。
202、检测芯片的当前温度，若当前温度所属的温度区间为[T0，T1]，则执行步骤203；若当前温度所属的温度区间为，则执行步骤208。
203、比较在VDD1下芯片在[T0，T1]的每个温度点均能工作的频率Freq1是否高于需求频率，如果是，则执行步骤204；如果否，则执行步骤205。
204、将VDD1作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
205、比较在VDD2下芯片在[T0，T1]的每个温度点均能工作的频率Freq3是否高于需求频率，如果是，则执行步骤206；如果否，则执行步骤207。
206、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
207、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将在VDD2下芯片在[T0，T1]的每个温度点均能工作的频率Freq3作为芯片的工作频率，并结束本流程。
208、比较在VDD1下芯片在[T1，T2]的每个温度点均能工作的频率Freq2是否高于需求频率，如果是，则执行步骤209；如果否，则执行步骤210。
209、将VDD1作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
210、比较在VDD2下芯片在[T1，T2]的每个温度点均能工作的频率Freq4是否高于需求频率，如果是，则执行步骤211；如果否，则执行步骤212。
211、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
212、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将在VDD2下芯片在[T1，T2]的每个温度点均能工作的频率Freq4作为芯片的工作频率，并结束本流程。
在图2所示的芯片控制方法中，考虑了温度对芯片工作电压和工作频率的影响，可以根据温度检测去更新芯片的工作电压和工作频率，使得在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而可以有效降低芯片的功耗。
本发明实施例提供的芯片控制方法中，当芯片工作时的温度上升至另一温度区间，需要及时对芯片的工作电压和工作频率进行调整，以降低芯片功耗。例如，当芯片的当前温度所属的温度区间为[T0,T1]，当温度传感器检测到芯片的当前温度上升至高于[T1,T2]时，需要及时对芯片的工作电压和工作频率进行调整，以降低芯片功耗。其中，当芯片工作时的温度上升至另一温度区间时，对芯片的工作电压和工作频率进行调整的流程如图4所示，包括以下步骤。
401、检测芯片的当前温度由[T0,T1]上升至[T1,T2]，并执行步骤402。
402、比较在VDD1下芯片在[T1,T2]的每个温度点均能工作的频率Freq2是否高于需求频率，如果是，则执行步骤403；如果否，则执行步骤404。
403、将VDD1作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
404、比较在VDD2下芯片在[T1,T2]的每个温度点均能工作的频率Freq4是否高于需求频率，如果是，则执行步骤405；如果否，则执行步骤406。
405、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
406、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将在VDD2下芯片在[T1，T2]的每个温度点均能工作的频率Freq4作为芯片的工作频率，并结束本流程。
在图4所示的方法中，当芯片温度上升至另一温度区间时，重新调整芯片的工作电压和工作频率，以使得在尽可能满足芯片性能的前提下，使芯片的工作电压和工作频率达到更好的匹配，尽可能的降低芯片的工作电压，从而降低芯片的功耗。
本发明实施例提供的芯片控制方法中，当芯片工作时的温度下降至另一温度区间，需要及时对芯片的工作电压和工作频率进行调整，以降低芯片功耗。例如，当芯片的当前温度所属的温度区间为[T1,T2]，当温度传感器检测到芯片的当前温度下降至高于[T0,T1]时，需要及时对芯片的工作电压和工作频率进行调整，以降低芯片功耗。其中，当芯片工作时的温度下降至另一温度区间时，对芯片的工作电压和工作频率进行调整的流程如图5所示，包括以下步骤。
501、检测芯片的当前温度由[T1,T2]下降至[T0,T1]，并执行步骤502。
502、比较在VDD1下芯片在[T0,T1]的每个温度点均能工作的频率Freq1是否高于需求频率，如果是，则执行步骤503；如果否，则执行步骤504。
503、将VDD1作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
504、比较在VDD2下芯片在[T0,T1]的每个温度点均能工作的频率Freq3是否高于需求频率，如果是，则执行步骤505；如果否，则执行步骤506。
505、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率，并结束本流程。
506、将VDD2作为芯片的工作电压，以及将在VDD2下芯片在[T0,T1]的每个温度点均能工作的频率Freq3作为芯片的工作频率，并结束本流程。
在图5所示的方法中，当芯片温度下降至另一温度区间时，重新调整芯片的工作电压和工作频率，以使得在尽可能满足芯片性能的前提下，使芯片的工作电压和工作频率达到更好的匹配，尽可能的降低芯片的工作电压，从而降低芯片的功耗。
请参阅图6，图6是本发明实施例提供的一种芯片控制设备的结果图。其中，图6所示的芯片控制设备控制的芯片可以提供n个电压档位，其中，n为大于等于2的自然数，并且该芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间。如图6所示，该芯片控制设备可以包括获取单元601、检测单元602、比较单元603以及更新单元604，其中：
获取单元601用于获取芯片的需求频率；检测单元602用于检测芯片的当前温度，并且确定该当前温度所属的温度区间[Tm,Tm+1]，其中，T表示温度，m为自然数；比较单元603用于按照上述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率；其中，该分析温度区间相对于该温度区间[Tm,Tm+1]存在一个余量δ，并且δ≥0；更新单元604用于在比较单元603的比较结果为是时，将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率。
一个实施例中，若比较单元603比较出在第i个电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率低于需求频率，则比较单元603还可以比较在第i+1个电压档位下芯片在该分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率。
一个实施例中，若比较单元603比较出在n个电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率均低于需求频率，则更新单元604还用于将上述n个电压档位中的最高电压档位作为芯片的工作电压，以及将在最高电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率。从而，可以保证在某些苛刻场景下芯片不能适用需求频率时，可以尽量提供当前温度下能工作的最高电压档位以及在最高电压档位下芯片在该分析温度区间（如[Tm-δ,Tm+1+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率，保证芯片功能不会出现错误。
一个实施例中，检测单元602还用于检测芯片的当前温度是否上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]；相应地，比较单元603还用于在检测单元602检测出芯片的当前温度上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]时，按照上述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在该另分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率；其中，该另一分析温度区间相对于该另一温度区间[Tm+1,Tm+2]也存在一个余量δ；更新单元604还用于在比较单元603的比较出在第i个电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm+1-δ,Tm+2+δ]）的每个温度点均能工作的频率高于需求频率时，将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率。反之，若比较单元603比较出在n个电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm+1-δ,Tm+2+δ]）的每个温度点均能工作的频率均低于需求频率，那么更新单元604还用于将上述n个电压档位中的最高电压档位作为芯片的工作电压，以及将在最高电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm+1-δ,Tm+2+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率。
一个实施例中，图1所示的芯片控制设备中，检测单元602可以检测芯片的当前温度是否超过了[Tm-δ,Tm+1+δ]，如果超过[Tm-δ,Tm+1+δ]，则表明芯片当前温度已经由[Tm,Tm+1]上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]；反之，则表明芯片当前温度尚未上升至另一温度区间[Tm+1,Tm+2]。
一个实施例中，检测单元602还用于检测芯片的当前温度是否下降至另一温度区间[Tm-1,Tm]；相应地，比较单元603还用于在检测单元602检测出芯片的当前温度下降至另一温度区间[Tm-1,Tm]时，按照上述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下芯片在该另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于需求频率；其中，该另一分析温度区间相对于该另一温度区间[Tm-1,Tm]也存在一个余量δ；更新单元604还用于在比较单元603的比较出在第i个电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm-1-δ,Tm+δ]）的每个温度点均能工作的频率高于需求频率时，将该第i个电压档位作为芯片的工作电压，以及将需求频率作为芯片的工作频率。反之，若比较单元603比较出在n个电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm-1-δ,Tm+δ]）的每个温度点均能工作的频率均低于需求频率，那么更新单元604还用于将上述n个电压档位中的最高电压档位作为芯片的工作电压，以及将在最高电压档位下芯片在该另一分析温度区间（如[Tm-1-δ,Tm+δ]）的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率。
一个实施例中，图1所示的芯片控制设备中，检测单元602可以检测芯片的当前温度是否低于[Tm-1-δ,Tm+δ]，如果低于[Tm-1-δ,Tm+δ]，则表明芯片当前温度已经由[Tm,Tm+1]下降至另一温度区间[Tm-1,Tm]；反之，则表明芯片当前温度尚未下降至另一温度区间[Tm-1,Tm]。
一个实施例中，获取单元601具体用于获取芯片内部产生的需求频率，或者用于获取芯片引脚输入的需求频率，本发明实施例不作限定。
本发明实施例提供的上述芯片控制设备考虑了温度对芯片工作电压和工作频率的影响，根据温度检测去更新芯片的工作电压和工作频率，使得在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而可以有效降低芯片的功耗。
本发明实施例提供的上述芯片控制设备可以内置在芯片中，使得在满足芯片性能的前提下尽可能地降低芯片的工作电压，从而可以有效降低芯片的功耗。
本发明实施例提供的芯片控制方法及设备中，考虑了温度对芯片工作电压和频率的影响，在调节芯片工作频率时，根据当前芯片的工作温度去调整工作电压，同时芯片温度变化时，也考虑重新调整芯片的工作频率和工作电压，这样在尽可能满足芯片要求性能的前提下，使芯片的工作频率和工作电压达到更好的匹配，尽可能的降低芯片的工作电压，降低了芯片的功耗，同时也保证了在某些苛刻场景下芯片不能适用需求频率时，芯片能尽量提供当前温度下能工作的最高电压档位以及在最高电压档位下芯片在该温度区间内的每个温度点均能工作的频率作为芯片的工作频率，保证芯片功能不会出现错误。
本发明实施例可以为芯片提供更多的电压档位，这样达到更细粒度的电压-频率调整。本发明实施例可将芯片的工作温度分为更多的区间，这样在当前工作频率下，可以通过细分温度提供尽可能低的工作电压。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取器（Random Access Memory，RAM）、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的一种芯片控制方法及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种芯片控制方法，其特征在于，所述芯片提供n个电压档位，所述n为大于等于2的自然数，所述芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间，所述方法包括：
获取所述芯片的需求频率；
检测所述芯片的当前温度，并且确定所述当前温度所属的温度区间[Tm，Tm+1]，其中，T表示温度，m为自然数；
按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下所述芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率，其中，所述分析温度区间相对于所述温度区间[Tm，Tm+1]存在一个余量δ，并且δ≥0；i＝0，1，...，n-1；
如果是，则将所述第i个电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将所述需求频率作为所述芯片的工作频率；
所述方法还包括：
如果在所述第i个电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率低于所述需求频率，则比较在第i+1个电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；
若在所述n个电压档位下，所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率均低于所述需求频率，则将所述n个电压档位中的最高电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将在所述最高电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率作为所述芯片的工作频率。
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：
检测所述芯片的当前温度是否上升至另一温度区间[Tm+1，Tm+2]，如果是，则按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在所述第i个电压档位下所述芯片在另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；所述另一分析温度区间相对于所述另一温度区间[Tm+1，Tm+2]存在一个所述余量δ。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在所述第i个电压档位 下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率高于所述需求频率，则将所述第i个电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将所述需求频率作为所述芯片的工作频率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若在所述n个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率均低于所述需求频率，则将所述n个电压档位中的最高电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将在所述最高电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率作为所述芯片的工作频率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述芯片的当前温度是否下降至另一温度区间[Tm-1，Tm]，如果是，则按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在所述第i个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；所述另一分析温度区间相对于所述另一温度区间[Tm-1，Tm]存在一个所述余量δ。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在所述第i个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率高于所述需求频率，则将所述第i个电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将所述需求频率作为所述芯片的工作频率。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若在所述n个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率均低于所述需求频率，则将所述n个电压档位中的最高电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将在所述最高电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率作为所述芯片的工作频率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述芯片的需求频率包括：
获取所述芯片内部产生的需求频率；
或者，获取所述芯片引脚输入的需求频率。
9.一种芯片控制设备，其特征在于，所述芯片控制设备控制的芯片提供n个电压档位，所述n为大于等于2的自然数，所述芯片的工作温度被划分成至少二个温度区间，所述芯片控制设备包括：
获取单元，用于获取所述芯片的需求频率；
检测单元，用于检测所述芯片的当前温度，并且确定所述当前温度所属的温度区间[Tm，Tm+1]，其中，T表示温度，m为自然数；
比较单元，用于按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在第i个电压档位下所述芯片在分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；其中，所述分析温度区间相对于所述温度区间[Tm，Tm+1]存在一个余量δ，并且δ≥0；所述i＝0，1，...，n-1；
更新单元，用于在所述比较单元的比较结果为是时，将所述第i个电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将所述需求频率作为所述芯片的工作频率；
若所述比较单元比较出在所述第i个电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率低于所述需求频率，则
所述比较单元还用于比较在第i+1个电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；
若所述比较单元比较出在所述n个电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率均低于所述需求频率，则
所述更新单元还用于将所述n个电压档位中的最高电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将在所述最高电压档位下所述芯片在所述分析温度区间的每个温度点均能工作的频率作为所述芯片的工作频率。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
所述检测单元，还用于检测所述芯片的当前温度是否上升至另一温度区间[Tm+1，Tm+2]；
所述比较单元，还用于在所述检测单元检测出所述芯片的当前温度上升至另一温度区间[Tm+1，Tm+2]时，按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序， 比较在所述第i个电压档位下所述芯片在另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；所述另一分析温度区间相对于所述另一温度区间[Tm+1，Tm+2]存在一个所述余量δ。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，若所述比较单元比较出在所述n个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率均低于所述需求频率，则
所述更新单元还用于将所述n个电压档位中的最高电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将在所述最高电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率作为所述芯片的工作频率。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
所述检测单元，还用于检测所述芯片的当前温度是否下降至另一温度区间[Tm-1，Tm]；
所述比较单元，还用于在所述检测单元检测出所述芯片的当前温度下降至另一温度区间[Tm-1，Tm]时，按照所述n个电压档位从低到高的排列顺序，比较在所述第i个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率是否高于所述需求频率；所述另一分析温度区间相对于所述另一温度区间[Tm-1，Tm]存在一个所述余量δ。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，若所述比较单元比较出在所述n个电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率均低于所述需求频率，则
所述更新单元还用于将所述n个电压档位中的最高电压档位作为所述芯片的工作电压，以及将在所述最高电压档位下所述芯片在所述另一分析温度区间的每个温度点均能工作的频率作为所述芯片的工作频率。
14.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述获取单元具体用于获取所述芯片内部产生的需求频率，或者用于获取所述芯片引脚输入的需求频率。
15.一种芯片，其特征在于，所述芯片包含权利要求9～14任一项所述的芯片控制设备。
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