CN103777067B - 芯片功耗测量电路、芯片及芯片功耗测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片功耗测量电路、芯片及芯片功耗测量方法，属于电学领域。所述电路包括：第一电压获取模块，用于获取电源作用于电流采集电阻两端的电压；第二电压获取模块，用于获取所述电源作用于所述芯片的总电压；其中，所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值用于计算所述芯片在所述电源作用下的功耗。本发明通过获取预设的电流采集电阻两端的电压以及电源作用于芯片的总电压，结合电流采集电阻的阻值计算芯片在该电源作用下的功耗，达到扩展应用范围，减小测量误差且能够同时测量多个电源作用于芯片时各自的功耗的目的。

Description

芯片功耗测量电路、芯片及芯片功耗测量方法

技术领域

本发明涉及电学领域，特别涉及一种芯片功耗测量电路、芯片及芯片功耗测量方法。

背景技术

芯片的功耗是芯片设计阶段以及芯片运行阶段都必不可少的性能参数，其可以影响到电源功率、滤波、散热以及芯片运行环境等各个方面。因此，芯片功耗的测量至关重要。

现有技术中，对芯片功耗的测量主要通过芯片节温(电子设备中实际半导体芯片的最高温度)反推功耗。即预先在芯片中内置温度传感器，通过温度传感器实时测量芯片运行是的节温，再根据芯片节温和芯片功耗的对应关系估算芯片运行时的功耗。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

首先，温度传感器测量出的芯片运行时的节温除了受芯片功耗影响之外，还与芯片的运行环境有关，因此现有技术应用范围的限制较大；其次，温度传感器的测量误差较大，导致芯片功耗的估算也较大；最后，若芯片连接多个电源，则现有技术估算的芯片功耗为多个电源作用下的整体功耗，无法测量每个电源作用下的功耗。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中应用范围小，测量误差大，且无法独立测量每个电源作用下的功耗的问题，本发明实施例提供了一种芯片功耗测量电路、芯片及芯片功耗测量方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种芯片功耗测量电路，所述电路包括：

第一电压获取模块，用于获取电源作用于电流采集电阻两端的电压，所述电流采集电阻一端与所述电源相连，另一端与芯片相连；

第二电压获取模块，用于获取所述电源作用于所述芯片的总电压；

其中，所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及所述电流采集电阻的阻值用于计算所述芯片在所述电源作用下的功耗。

在第一方面的第一种可能实现方式中，所述芯片功耗测量电路集成于所述芯片内部；

所述功耗测量电路还包括：

计算模块，用于根据所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗；

或者，

总线接口模块，用于与外接处理器相连，以便所述外接处理器根据所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗，其中，所述总线接口模块为串行外设接口SPI模块或者内部集成电路接口IIC模块。

在第一方面的第二种可能实现方式中，所述第一电压获取模块包括：第一信号放大器、第一模数转换器和第一存储器；

所述第一信号放大器，包括两个输入端和一个输出端；所述两个输入端分别与所述电流采集电阻两端相连，用于采集所述电流采集电阻两端的电压的模拟电压信号；所述输出端与所述第一模数转换器相连，用于输出采集到的所述模拟电压信号放大N倍获得的第一模拟电压信号；

所述第一模数转换器，用于将所述第一信号放大器输出的第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁；

所述第一存储器，用于存储所述第一模数转换器转换得到的第一电压放大值U₁。

在第一方面第三种可能实现方式中，所述第二电压获取模块包括：第二信号放大器、第二模数转换器和第二存储器；

所述第二信号放大器，包括两个输入端和一个输出端；所述两个输入端中的一个与所述电源相连，另一个接地，用于采集所述电源作用于所述芯片的总模拟电压信号；所述输出端与所述第二模数转换器相连，用于输出采集到的所述总电压的模拟电压信号放大M倍获得的第二模拟电压信号；

所述第二模数转换器，用于将所述第二信号放大器输出的所述第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂；

所述第二存储器，用于存储所述第二模数转换器转换得到的第二电压放大值U₂。

结合第一方面、第一方面的第一种可能实现方式、第一方面的第二种可能实现方式以及第一方面的第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述预设的电流采集电阻为已知阻值为R₁的外接电阻或者已知阻值为R₂的芯片内部电源走线。

当所述第一信号放大器采集到的模拟电压信号为所述外接电阻两端电压的模拟电压信号时，所述计算模块或外接处理器，具体用于根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1};$

当所述第一信号放大器采集到的模拟电压信号为所述芯片内部电源走线的压降的模拟电压信号时，所述计算模块或外接处理器，具体用于根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$

第二方面，提供了一种芯片，所述芯片包括一至多个如上述第一方面提供的芯片功耗测量电路，且所述一至多个芯片功耗测量电路与作用于所述芯片的一至多个电源一一对应。

第三方面，提供了一种芯片功耗测量方法，所述芯片功耗测量方法包括：

获取电源作用于电流采集电阻两端电压，所述电流采集电阻一端与所述电源相连，另一端与芯片相连；

获取所述电源作用于所述芯片的总电压；

根据所述电流采集电阻两端电压和所述电源作用于所述芯片的总电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗；

其中，所述电流采集电阻为已知阻值为R₁的外接电阻或者已知阻值为R₂的芯片内部电源走线。

在第三方面的第一种可能实现方式中，所述获取所述电流采集电阻两端的电压，具体包括：

采集所述电流采集电阻两端的电压的模拟电压信号，并将采集到的所述模拟电压信号放大N倍，获得第一模拟电压信号；

将所述第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁并存储。

在第三方面的第二种可能实现方式中，所述获取所述电源作用于所述芯片的总电压，具体包括：

采集所述电源作用于所述芯片的总电压的模拟电压信号，并将采集到的所述总电压的模拟电压信号放大M倍，获得第二模拟电压信号；

将所述第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂并存储。

结合第三方面、第三方面第一种可能实现方式和第三方面的二种可能实现方式，在第三方面的第三种可能实现方式中，当所述采集到的模拟电压信号为所述外接电阻两端电压的模拟电压信号时，所述根据所述电流采集电阻两端电压和所述电源作用于所述芯片的总电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗，具体包括：

根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1};$

当所述采集到的模拟电压信号为所述芯片内部电源走线两端电压的模拟电压信号时，所述根据所述电流采集电阻两端电压和所述电源作用于所述芯片的总电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗，具体包括：

根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过获取电源与芯片之间的电流采集电阻两端的电压以及电源作用于芯片的总电压，结合电流采集电阻的阻值计算芯片在该电源作用下的功耗，解决了现有技术中芯片功耗的测量受环境限制，误差较大且不能测量单个电源作用下的功耗的问题，达到扩展应用范围，减小测量误差且能够同时测量多个电源作用于芯片时各自的功耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明一个实施例提供的芯片功耗测量电路的电路结构图；

图2是本发明另一实施例提供的芯片功耗测量电路的电路结构图；

图3是本发明一个实施例提供的芯片的结构示意图；

图4是本发明又一实施例提供的芯片功耗测量电路的电路结构图；

图5是本发明一个实施例提供的芯片的结构示意图；

图6是本发明一个实施例提供的芯片功耗测量方法的方法流程图；

图7是本发明另一实施例提供的芯片功耗测量方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参见图1，其示出了本发明一个实施例提供的芯片功耗测量电路的电路结构图。该芯片功耗测量电路可以集成于现有的任意芯片内部。该芯片功耗测量电路可以包括：

第一电压获取模块101，用于获取电源作用于电流采集电阻两端的电压，所述电流采集电阻一端与所述电源相连，另一端与芯片相连；

第二电压获取模块102，用于获取电源作用于芯片的总电压；

其中，电源作用于芯片的总电压为芯片的电源端与接地端之间的电压。

第一电压获取模块101获取到的电压和第二电压获取模块102获取到的电压以及已知的电流采集电阻的阻值可以用于计算芯片在电源作用下的功耗。芯片功耗的计算可以由芯片的内置计算模块完成，也可以由与芯片的总线接口模块相连接的外接处理器来完成。

综上所述，本实施例提供的芯片功耗测量电路，通过获取预设的电流采集电阻两端的电压以及电源作用于芯片的总电压，结合电流采集电阻的阻值计算芯片在该电源作用下的功耗，解决了现有技术中芯片功耗的测量受环境限制，误差较大且不能测量单个电源作用下的功耗的问题，达到扩展应用环境，减小测量误差且能够同时测量多个电源作用于芯片时各自的功耗的目的。

为了对上述芯片功耗测量电路做进一步描述，请参见图2，其示出了本发明另一实施例提供的芯片功耗测量电路的电路结构图。该芯片功耗测量电路可集成于现有的任意芯片内部。以电源采集电阻为外接电阻为例，该芯片功耗测量电路可以包括：

第一电压获取模块201，用于获取电源作用于电流采集电阻两端的电压，其中，电流采集电阻一端与电源相连，另一端与芯片相连；

第二电压获取模块202，用于获取电源作用于芯片的总电压；

其中，电源作用于芯片的总电压为芯片的电源端与接地端之间的电压。

计算模块203，用于根据第一电压获取模块201获取到的电压和第二电压获取模块202获取到的电压以及已知的电流采集电阻的阻值计算芯片在电源作用下的功耗。

需要说明的是，测量的芯片可能是处理器类型的芯片，也可能是非处理器类型的芯片。当芯片为处理器类芯片时，芯片功耗的计算可以由处理器类芯片自己完成；当芯片为非处理器类芯片时，芯片的功耗计算可以由外接的通用处理器完成。请参见图2，本实施例以芯片为处理器类芯片为例，计算模块203集成于芯片内部。

其中，电流采集电阻为已知阻值为R₁的外接电阻。

具体的，该第一电压获取模块201包括：第一信号放大器201a、第一模数转换器201b和第一存储器201c；

第一信号放大器201a，包括两个输入端和一个输出端；其中，两个输入端分别与电流采集电阻两端相连，用于采集外接电阻两端的电压的模拟电压信号；一个输出端与第一模数转换器201b相连，用于输出采集到的模拟电压信号放大N倍后获得的第一模拟电压信号；

第一数模转换器201b，用于将第一信号放大器201a输出的第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁；

第一存储器201c，用于存储第一数模转换器201b转换得到的第一电压放大值U₁。

另外，第二电压获取模块202包括：第二信号放大器202a、第二模数转换器202b和第二存储器202c；

第二信号放大器202a，包括两个输入端和一个输出端；所述两个输入端中的一个与所述电源相连，另一个接地，用于采集电源作用于芯片的总电压的模拟电压信号；一个输出端与第二模数转换器202b相连，用于输出采集到的总电压的模拟电压信号放大M倍后获得的第二模拟电压信号；

第二模数转换器202b，用于将第二信号放大器202a输出的第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂；

第二存储器202c，用于存储第二数模转换器202b转换得到的第二电压放大值U₂。

计算模块203，具体用于根据下述公式计算芯片在该电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1}.$

具体的，请参见图2，上述U₁为外接电阻两端的电压放大值，由于外接电阻的阻值R₁已知，第一信号放大器201a的放大倍数N已知，可以据此计算出流经外接电阻的电流值为又因为外接电阻与芯片串联，因此，流经外接电阻的电流值I即为芯片在该电源作用下的实际电流。

另外，U₂为电源作用在芯片上的总电压放大值，且第二信号放大器202a的放大倍数M也已知，可以据此计算出该电源作用在芯片上的实际总电压值为

而芯片在该电源作用下的功耗P可以认为是该电源作用在芯片上的实际总电压值U和芯片在该电源作用下的实际电流值I的乘积，即

$P=UI=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1}.$

由于芯片中的电流和电压受环境影响较小，且电压检测的精度较高，因此，本发明实施例提供的方法相对于芯片节温反推功耗的方法，应用环境更广泛，且测量精度较高，结果更为准确。另外，本发明实施例提供的方法针对单个电源对芯片的作用进行测量，有多个电源同时作用与该芯片时，可以分别为每个电源设置一个芯片功耗测量电路，因此既可以检测芯片在单个电源作用下的功耗，也可以检测芯片在多个电源作用下的总功耗。

请参见图3，其示出了本发明一个实施例提供的芯片的结构示意图，该芯片集成有图2对应的实施例所述的一至多个芯片功耗测量电路，且该一至多个芯片功耗测量电路与作用于该芯片的一至多个电源一一对应。

该芯片中集成的一至多个芯片功耗测量电路可以分别测量各芯片在各电源作用下的对应功耗，并且各电源作用下的对应功耗之和即为该芯片的总功耗。

另外，由于芯片内部电源走线自身就存在一定的电阻值，因此，也可以不需要外接电阻，直接以芯片内部电源走线作为电流采集电阻，也可以相同的效果。另外，当测量的芯片是非处理器类芯片时，外接的通用处理器可以通过芯片上的总线接口与该芯片相连，以便获取电压值并计算该芯片的功耗。具体的，请见图4，其示出了本发明又一实施例提供的芯片功耗测量电路的电路结构图，该芯片功耗测量电路可集成于现有的任意芯片内部。以电源采集电阻为芯片内部电源走线，且该芯片为非处理器芯片为例，该芯片功耗测量电路可以包括：

第一电压获取模块301，用于获取电源作用于电流采集电阻两端的电压，其中，电流采集电阻一端与电源相连，另一端与芯片相连；

第二电压获取模块302，用于获取电源作用于芯片的总电压；

其中，电源作用于芯片的总电压为芯片的电源端与接地端之间的电压。

总线接口模块303，用于与外接处理器相连，以便外接处理器根据第一电压获取模块301获取到的电压和第二电压获取模块302获取到的电压以及电流采集电阻的阻值计算该芯片在该电源作用下的功耗。其中，总线接口模块可以是串行外设接口SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)模块，也可以是内部集成电路接口IIC(Inter-Integrated Circuit，内部集成电路)模块。

其中，电流采集电阻为已知阻值为R₂的芯片内部电源走线。

具体的，该第一电压获取301器包括：第一信号放大器301a、第一模数转换器301b和第一存储器301c；

第一信号放大器301a，包括两个输入端和一个输出端；其中，两个输入端分别与电流采集电阻两端相连，用于采集芯片内部电源走线两端电压的模拟电压信号；一个输出端与第一模数转换器301b相连，用于输出采集到的模拟电压信号放大N倍后获得的第一模拟电压信号；

第一数模转换器301b，用于将第一信号放大器301a输出的第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁；

第一存储器301c，用于存储第一数模转换器301b转换得到的第一电压放大值U₁。

另外，第二电压获取模块302包括：第二信号放大器302a、第二模数转换器302b和第二存储器302c；

第二信号放大器302a，包括两个输入端和一个输出端；所述两个输入端中的一个与所述电源相连，另一个接地，用于采集电源作用于芯片的总电压的模拟电压信号；一个输出端与第二模数转换器202b相连，用于输出采集到的总电压的模拟电压信号放大M倍后获得的第二模拟电压信号；

第二数模转换器302b，用于将第二信号放大器302a输出的第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂；

第二存储器302c，用于存储第二数模转换器302b转换得到的第二电压放大值U₂。

外接处理器，具体用于根据下述公式计算芯片在该电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$

具体的，请参见图3，上述U₁为与第一信号放大器301a相连接的芯片内部电源走线两端电压的放大值，由于其阻值R₂已知，第一信号放大器301a的放大倍数N已知，可以据此计算出芯片内部电源走线中的电流值为而芯片内部电源走线中的电流值即为芯片在该电源作用下的实际电流值。

另外，U₂为电源作用在芯片上的总电压放大值，且第二信号放大器302a的放大倍数M也已知，可以据此计算出该电源作用在芯片上的实际总电压值为

而芯片在该电源作用下的功耗P可以认为是该电源作用在芯片上的实际总电压值U和芯片在该电源作用下的实际电流值I的乘积，即

$P=UI=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$

由于芯片中的电流和电压受环境影响较小，且电压检测的精度较高，因此，本发明实施例提供的芯片功耗测量电路相对于芯片节温反推功耗的方法，应用环境更广泛，且测量精度较高，结果更为准确。另外，本发明实施例提供的芯片功耗测量电路针对单个电源对芯片的作用进行测量，有多个电源同时作用与该芯片时，可以分别为每个电源设置一个芯片功耗测量电路，因此既可以检测芯片在单个电源作用下的功耗，也可以检测芯片在多个电源作用下的总功耗。

综上所述，本发明上述实施例提供的芯片功耗测量电路，通过获取预设的电流采集电阻两端的电压以及电源作用于芯片的总电压，结合电流采集电阻的阻值，计算芯片在该电源作用下的电流和总电压，进而计算该芯片在电源作用下的功耗，解决了现有技术中芯片功耗的测量受环境限制，误差较大且不能测量单个电源作用下的功耗的问题，达到扩展应用环境，减小测量误差且能够分别测量多个电源作用于芯片时的功耗的目的。

请参见图5，其示出了本发明一个实施例提供的芯片的结构示意图，该芯片集成有图4对应的实施例所述的一至多个芯片功耗测量电路，且该一至多个芯片功耗测量电路与作用于该芯片的一至多个电源一一对应。

该芯片中集成的一至多个芯片功耗测量电路可以分别测量各芯片在各电源作用下的对应功耗，并且各电源作用下的对应功耗之和即为该芯片的总功耗。

请参见图6，其示出了本发明一个实施例提供的芯片功耗测量方法的方法流程图。该芯片功耗测量方法可以包括：

步骤501，获取电源作用于预设的电流采集电阻两端电压，其中，电流采集电阻一端与电源相连，另一端与芯片相连；

步骤502，获取电源作用于芯片的总电压；

步骤503，根据电流采集电阻两端电压和电源作用于芯片的总电压以及已知的电流采集电阻的阻值计算芯片在电源作用下的功耗。

需要说明的是，步骤501和步骤502的顺序不分先后，可以同时进行。

为了对上一实施例提供的芯片功耗测量方法做进一步描述，请参见图7，其示出了本发明另一实施例提供的芯片功耗测量方法的方法流程图。该芯片功耗测量方法可以包括：

步骤601a，芯片采集电流采集电阻两端电压的模拟电压信号，并将采集到的模拟电压信号放大N倍，获得第一模拟电压信号；

其中，电流采集电阻一端与电源相连，另一端与芯片相连。且该电流采集电阻可以是已知阻值为R₁的外接电阻，也可以是已知阻值为R₂的芯片内部电源走线。

芯片可以通过信号放大器采集外接电阻两端的电压的模拟电压信号或者芯片内部电源走线两端电压的模拟电压信号，并将采集到的模拟电压信号放大，获得第一模拟电压信号。

步骤601b，芯片将第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁并存储；

芯片可以通过模数转换器将第一模拟电压信号转换为数字形式(比如二进制符号)的数字电压值，将该数字电压值作为第一电压放大值U₁保存在存储器中。

步骤602a，芯片采集电源作用于芯片的总电压的模拟电压信号，并将采集到的总电压的模拟电压信号放大M倍，获得第二模拟电压信号；

步骤602b，芯片将第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂并存储。

与步骤601a和步骤601b类似的，芯片可以通过信号放大器采集电源作用于该芯片的总模拟电压信号，并将采集到的总模拟电压信号放大，获得第二模拟电压信号，再通过模数转换器将第二模拟电压信号转换为数字形式的数字电压值，将该数字电压值作为第二电压放大值U₂保存在存储器中。

步骤603，处理器根据第一电压放大值U₁、第二电压放大值U₂以及电流采集电阻的阻值计算芯片在该电源作用下的功耗。

其中，如果上述芯片为处理器类型的芯片时，则直接由该芯片计算功耗。如果上述芯片不是处理器类型的芯片，则由额外的处理器完成该芯片的功耗计算。

具体的，当采集到的模拟电压信号为外接电阻两端电压的模拟电压信号时，处理器根据下述公式计算芯片在电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1};$

当采集到的模拟电压信号为芯片内部电源走线两端电压的模拟电压信号时，处理器根据下述公式计算芯片在电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$

由于芯片中的电流和电压受环境影响较小，且电压检测的精度较高，因此，本发明实施例提供的芯片功耗测量方法相对于芯片节温反推功耗的方法，应用环境更广泛，且测量精度较高，结果更为准确。另外，本发明实施例提供的芯片功耗测量方法针对单个电源对芯片的作用进行测量，有多个电源同时作用与该芯片时，可以分别对每个电源进行测量，因此既可以测量芯片在单个电源作用下的功耗，也可以测量芯片在多个电源作用下的总功耗。

综上所述，本发明实施例提供的芯片功耗测量方法，通过获取预设的电流采集电阻两端的电压以及电源作用于芯片的总电压，结合电流采集电阻的阻值计算芯片在该电源作用下的功耗，解决了现有技术中芯片功耗的测量受环境限制，误差较大且不能测量单个电源作用下的功耗的问题，达到扩展应用环境，减小测量误差且能够分别测量多个电源作用于芯片时的功耗的目的。

需要说明的是：上述实施例提供的芯片功耗测量电路在测量芯片功耗时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将电路的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的芯片功耗测量电路与芯片功耗测量方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片功耗测量电路，其特征在于，所述芯片功耗测量电路集成于芯片内部，所述电路包括：

第一电压获取模块，用于获取电源作用于电流采集电阻两端的电压，所述电流采集电阻一端与所述电源相连，另一端与芯片相连；

第二电压获取模块，用于获取所述电源作用于所述芯片的总电压；

其中，所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及所述电流采集电阻的阻值用于计算所述芯片在所述电源作用下的功耗；

所述第二电压获取模块包括：第二信号放大器和第二模数转换器；

所述第二信号放大器，包括两个输入端和一个输出端；所述两个输入端中的一个与所述电源相连，另一个接地，用于采集所述电源作用于所述芯片的总电压的模拟电压信号；所述输出端与所述第二模数转换器相连，用于输出采集到的所述总电压的模拟电压信号放大M倍获得的第二模拟电压信号；

所述第二模数转换器，用于将所述第二信号放大器输出的所述第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂。

2.根据权利要求1所述的芯片功耗测量电路，其特征在于，所述功耗测量电路还包括：

计算模块，用于根据所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗；

或者，

总线接口模块，用于与外接处理器相连，以便所述外接处理器根据所述第一电压获取模块获取到的电压和所述第二电压获取模块获取到的电压以及所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗，其中，所述总线接口模块为串行外设接口SPI模块或者内部集成电路接口IIC模块。

3.根据权利要求2所述的芯片功耗测量电路，其特征在于，所述第一电压获取模块包括：第一信号放大器、第一模数转换器和第一存储器；

所述第一信号放大器，包括两个输入端和一个输出端；所述两个输入端分别与所述电流采集电阻两端相连，用于采集所述电流采集电阻两端的电压的模拟电压信号；所述输出端与所述第一模数转换器相连，用于输出将采集到的所述模拟电压信号放大N倍获得的第一模拟电压信号；

所述第一模数转换器，用于将所述第一信号放大器输出的第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁；

所述第一存储器，用于存储所述第一模数转换器转换得到的第一电压放大值U₁。

4.根据权利要求1所述的芯片功耗测量电路，其特征在于，所述第二电压获取模块还包括：第二存储器；

所述第二存储器，用于存储所述第二模数转换器转换得到的第二电压放大值U₂。

5.根据权利要求3所述的芯片功耗测量电路，其特征在于，所述电流采集电阻为已知阻值为R₁的外接电阻或者已知阻值为R₂的芯片内部电源走线；

当所述第一信号放大器采集到的模拟电压信号为所述外接电阻两端电压的模拟电压信号时，所述计算模块或外接处理器，具体用于根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1};$

当所述第一信号放大器采集到的模拟电压信号为所述芯片内部电源走线的压降的模拟电压信号时，所述计算模块或外接处理器，具体用于根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$

6.一种芯片，其特征在于，所述芯片集成有一至多个如权利要求1至5任一所述的芯片功耗测量电路，且所述一至多个芯片功耗测量电路与作用于所述芯片的一至多个电源一一对应。

7.一种芯片功耗测量方法，其特征在于，用于集成于芯片内部的芯片功耗测量电路中，所述方法包括：

获取电源作用于电流采集电阻两端电压，所述电流采集电阻一端与所述电源相连，另一端与芯片相连；

获取所述电源作用于所述芯片的总电压；

根据所述电流采集电阻两端电压和所述电源作用于所述芯片的总电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗；

其中，所述电流采集电阻为已知阻值为R₁的外接电阻或者已知阻值为R₂的芯片内部电源走线；

所述获取所述电源作用于所述芯片的总电压，具体包括：采集所述电源作用于所述芯片的总电压的模拟电压信号，并将采集到的所述总电压的模拟电压信号放大M倍，获得第二模拟电压信号；将所述第二模拟电压信号转换为第二电压放大值U₂。

8.根据权利要求7所述的芯片功耗测量方法，其特征在于，所述获取电源作用于电流采集电阻两端电压，具体包括：

采集所述电流采集电阻两端的电压的模拟电压信号，并将采集到的所述模拟电压信号放大N倍，获得第一模拟电压信号；

将所述第一模拟电压信号转换为第一电压放大值U₁并存储。

9.根据权利要求7所述的芯片功耗测量方法，其特征在于，所述获取所述电源作用于所述芯片的总电压，具体包括：

存储所述第二电压放大值U₂。

10.根据权利要求8所述的芯片功耗测量方法，其特征在于，

当所述采集到的模拟电压信号为所述外接电阻两端电压的模拟电压信号时，所述根据所述电流采集电阻两端电压和所述电源作用于所述芯片的总电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗，具体包括：

根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_1};$

当所述采集到的模拟电压信号为所述芯片内部电源走线两端电压的模拟电压信号时，所述根据所述电流采集电阻两端电压和所述电源作用于所述芯片的总电压以及已知的所述电流采集电阻的阻值计算所述芯片在所述电源作用下的功耗，具体包括：

根据下述公式计算所述芯片在所述电源作用下的功耗P：

$P=\frac{U_1{U}_2}{{\mathrm{NMR}}_2}.$