CN115686160A - 芯片运行方法、装置、soc芯片以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片运行方法、装置、SOC芯片以及计算机可读存储介质，涉及计算机算法技术领域，其中方法包括：获取所述SOC芯片的实时温度值；根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片；通过本发明方法，对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，芯片管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

Description

芯片运行方法、装置、SOC芯片以及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机算法技术领域，特别涉及芯片运行方法、装置、SOC芯片以及计算机可读存储介质。

背景技术

移动端设备随着性能需求越来越高，模块复杂度越来越高、模块数量越来越多，然后高性能的同时必然带来高功耗的问题。其中，从SOC芯片角度分析，在排除其他瓶颈的情况下，性能主要与工作频率以及并行运行模块数量有关，同一模块单组情况下，频率越高执行速度越快，性能也就越高。然而，频率越高模块功耗也越高，同时频率越高需要依赖的电压也越高。其次，SOC芯片受制作工艺的限制，不同位置的晶体管性能上会有差异，最终体现在同样的逻辑算块需要的运算时间不一样，系统功耗也有差异，就形成了同一款芯片中会存在快片、慢片的差异，以及芯片内的各个模块也有功耗高低的差异，有的模块对整体功耗影响较大，有的影响较小，并且模块的使用差异也会影响系统性能和功耗。同时，同一芯片当温度超过一定阈值后，随着温度的升高，系统功耗会呈现指数式增长，当芯片到达自身极限温度后将出现异常或者烧坏的情况。

目前现有的系统芯片运行方法主要是一刀切的方式，即当温度达到一定值后进行强制保护措施，如系统重启。软件做法一般是提供报警服务，当温度达到一定值后提示操作者主动关机或者降温。但是上述芯片运行方法用户体验差，节能效果也不理想以及会降低芯片的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供芯片运行方法、装置、SOC芯片以及计算机可读存储介质，本发明根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态并根据运行状态，确定目标运行模式运行所述SOC芯片的方式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

依据本发明的一个方面，本发明提供了芯片运行方法，应用于SOC芯片，所述SOC芯片包括多种运行状态，其中所述多种运行状态根据不同的温度阈值范围划分，对应于所述多种运行状态，所述SOC芯片包括多种运行模式，包括：

获取所述SOC芯片的实时温度值；

根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；

根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；

根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

可选地，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值小于第一阈值，则确定所述SOC芯片的当前运行状态为低温状态，其中所述第一阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述低温状态，确定目标运行模式为高功耗运行模式，其中所述高功耗运行模式为所述SOC芯片采用最大电压、最大频率、最大核数进行工作的运行模式。

可选地，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值大于所述第二阈值且小于第三阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为常温状态，其中所述第三阈值为常温环境下测试得到所述SOC芯片温度突升时刻的跳变值，所述第二阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述常温状态，确定目标运行模式为高性能运行模式，其中所述高性能运行模式为所述SOC芯片保持电压、频率、核数进行高性能工作的运行模式。

可选地，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值大于第四阈值且小于第五阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为高温状态，所述第五阈值根据所述SOC芯片的极限温度值和固定值计算得到；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述高温状态，确定目标运行模式为降温运行模式，其中所述降温运行模式为所述SOC芯片进行降压降核工作的运行模式。

可选地，所述根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片，包括：

若为所述降温运行模式，则根据所述实时温度值计算得到实时功耗值；

确定所述实时功耗值是否超出功耗评估值；

若超出所述功耗评估值，则对所述SOC芯片进行降压降核操作，并按照预设周期接收所述实时温度值和所述实时功耗值，直至所述实时温度值下降至所述常温状态的温度阈值范围。。

可选地，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值大于所述第六阈值且小于第七阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为过温状态，其中所述第七阈值为测试得到的所述SOC芯片的极限温度值。

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述过温状态，确定目标运行模式为低功耗运行模式，其中所述低功耗运行模式为将所述SOC芯片的电压、频率、核数的数值降到最低的运行模式。

可选地，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值为大于所述第八阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态过热状态；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述过热状态，确定目标运行模式为休眠模式，所述休眠模式为关闭所述SOC芯片工作模块的运行模式。

可选地，所述多种运行模式包括对应的切换缓冲区，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

判断所述实时温度值是否在当前运行模式对应的切换缓冲区内；

若所述实时温度值在所述切换缓冲区内，则确定所述芯片的目标运行模式为所述当前运行模式不变；

若所述实时温度值不在所述切换缓冲区内，则根据所述当前运行状态，确定对应的目标运行模式。

本发明提供一种芯片运行装置，包括：

温度监控模块，用于获取所述SOC芯片的实时温度值；

状态判断模块，用于根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；

模式判断模块，用于根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；

运行模块，用于根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

本发明提供一种SOC芯片，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述的芯片运行方法。

本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现如上述所述的芯片运行方法的步骤。

可见，本发明通过根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态并根据运行状态，确定目标运行模式运行所述SOC芯片的方式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。本申请还提供一种芯片运行装置、SOC芯片及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的芯片运行方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种芯片低温状态运行方法的流程图；

图3为本发明实施例所提供的一种芯片常温状态运行方法的流程图；

图4为本发明实施例所提供的一种芯片高温状态运行方法的流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种芯片过温状态运行方法的流程图；

图6为本发明实施例所提供的一种芯片过热状态运行方法的流程图；

图7为本发明实施例所提供的一种芯片运行模式切换示意图；

图8为本发明实施例所提供的一种芯片运行装置的结构框图；

图9为本发明实施例所提供的一种SOC芯片的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

基于现有技术存在的问题，本发明提供了芯片运行方法，根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态并根据运行状态，确定目标运行模式运行所述SOC芯片的方式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

下面进行详细介绍，请参考图1，图1为本发明实施例所提供的芯片运行方法的流程图，本发明实施例芯片运行方法可以包括：

步骤S101：获取SOC芯片的实时温度值。

本发明实施例中SOC(System on Chip)芯片为集成电路芯片，一般指系统级芯片，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。

本发明实施例中对获取实时温度值的方式不做限制，可以利用芯片内部的温度传感器等获取实时温度值。

步骤S102：根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的当前运行状态。

本发明实施例中SOC芯片的运行状态可以包含低温状态、常温状态、高温状态、过温状态、过热状态等，需要说明的是，低温状态下芯片的二极管特性在低温下的导通性会变差，不利于芯片工作。常温状态为芯片的最佳工作状态，芯片的发热属于合理区间。高温状态表明芯片温度已经到了比较危险的阈值区间，此时芯片功耗呈现指数式增长，需要对功耗进行有效管控。过温状态表明芯片温度已经到达极限工作温度的边界。过热状态表示芯片温度已经突破芯片能正常工作的极限温度边界。

本发明实施例中温度阈值范围可以根据设置的多个阈值进行划分，例如，通过4个阈值即可确定5个区间，每个区间对应一个运行状态范围，具体的，小于第一阈值的温度范围对应的是低温状态，大于第一阈值且小于第二阈值的温度范围对应的是常温状态，大于第二阈值小于第三阈值的温度范围对应的是高温状态，大于第三阈值小于第四阈值的温度范围对应的是过温状态，大于第四阈值的温度范围对应的是过热状态，在实际应用中，阈值的设置和区间的划分可根据实际情况确定，此处不做限定。

步骤S103：根据当前运行状态，确定目标运行模式。

本发明实施例中可以根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的当前运行状态，然后根据当前运行状态，确定与当前运行状态对应的目标运行模式。

对应于以上实施例中的5种运行状态，本发明实施例中目标运行模式可以包含高功耗运行模式、高性能运行模式、降温运行模式、低功耗运行模式以及休眠模式等，需要说明的是，高功耗运行模式为SOC芯片采用最大电压、最大频率、最大核数进行工作的运行模式，高性能运行模式为SOC芯片保持电压、频率、核数进行高性能工作的运行模式，降温运行模式为SOC芯片进行降压降核工作的运行模式，低功耗运行模式为将所述SOC芯片的电压、频率、核数的数值降到最低的运行模式，休眠模式为关闭所述SOC芯片工作模块的运行模式。

进一步，多种运行模式包括对应的切换缓冲区，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式的步骤，包括判断实时温度值是否在当前运行模式对应的切换缓冲区内，若实时温度值在切换缓冲区内，则确定芯片的目标运行模式为当前运行模式不变；若实时温度值不在所述切换缓冲区内，则根据当前运行状态，确定对应的目标运行模式，需要说明的是，切换缓冲区可以根据各个温度阈值范围设置对应的缓冲温度范围。其中对缓冲温度范围的设置可以根据实际需求设置，例如可以设置为5度，此处不做具体限定。

进一步，如图7所示为本发明实施例所提供的一种芯片运行模式切换示意图，其中，T为监测得到的实时温度值，T2、T4、T6分别对应第一切换缓冲区、第二切换缓冲区以及第三切换缓冲区温度的最大值，T1、T3、T5分别对应第一切换缓冲区、第二切换缓冲区以及第三切换缓冲区温度的最小值，T7为极限值温度。需要说明的是，可以根据运行状态区间的阈值和缓冲温度范围设置换缓冲区，所述缓冲区的最大值为当前运行状态区间的阈值和缓冲温度范围的和值，最小值为当前运行状态区间的阈值和缓冲温度范围的差值，当实时温度值处于切换缓冲区时，保持当前的运行模式不变，当实时温度值超过换缓冲区的最大值，或实时温度值小于切换缓冲区的最小值时，则根据此时实时温度值对应的运行状态，确定对应的运行模式。

例如，若当前运行模式为低温状态对应的高功耗运行模式，此时第一切换缓冲区的最小值为第一阈值与缓冲温度范围相减后的数值，最大值为第一阈值与缓冲温度范围相加后的数值，当实时温度值处于第一切换缓冲区时，保持当前的高功耗运行模式，当实时温度值超过第一切换缓冲区的最大值，或实时温度值小于第一切换缓冲区的最小值时，则根据此时实时温度值对应的运行状态，确定对应的运行模式。

例如，设置第一阈值为60度，缓冲温度范围为5度，此时第一切换缓冲区的温度范围为55至65度，若当前运行模式为低温状态对应的高功耗运行模式，当实时温度为9度时保持当前高功耗运行模式，当获取的实时温度为68度时，根据实时温度确定此时的运行状态为常温状态，则将目标运行模式从当前的高功耗运行模式切换为常温状态对应的高性能运行模式。若当前运行模式为常温状态对应的高性能运行模式，当实时温度为54度时，则将目标运行模式从当前的高性能运行模式切换为低温状态对应的高功耗运行模式。

例如，设置第二阈值为110度，缓冲温度范围为5度，此时第二切换缓冲区的温度范围为105至115度，若当前运行模式为常温状态对应的高性能运行模式，当实时温度为110度时保持当前高性能运行模式，当实时温度为116度时，根据实时温度确定此时的运行状态为高温状态，则将目标运行模式从当前的高性能运行模式切换为高温状态对应的降温运行模式。若当前运行模式为高温状态对应的降温运行模式，当实时温度为104度时，则将目标运行模式从当前的降温运行模式切换为常温状态对应的高性能运行模式。

其他切换缓冲区的模式切换规则与上述实例相同，此处不再详细赘述。

本发明实施例中提出的切换缓冲区，降低了不同状态之间反复跳变带来的负面影响，可有效排除因跳变频繁带来的功耗消耗。

在一些实施例中，为了降低不同状态之间反复跳变带来的功耗消耗，还可以设置检测次数缓冲，具体的，根据所述当前运行状态，确定目标运行模式的步骤，包括，判断检测到的实时温度超过当前运行状态的温度阈值范围的次数是否超过预设值，当检测到的实时温度超过当前运行状态的温度阈值范围的次数超过预设值时，根据实时温度值，将所述当前运行模式切换为实时温度对应的目标运行模式。

例如，SOC芯片当前运行在过温状态，为了避免因温度跳变频繁过早的进入过热模式，设置当检测到的实时温度超过过温状态温度阈值范围的最大值的次数超过预设值时，才将SOC芯片从过温状态对应的低性能低功耗模式切换为休眠模式。

步骤S104：根据目标运行模式，运行SOC芯片。

具体地，根据当前运行状态确定目标运行模式后，可以根据目标运行模式运行SOC芯片，以使得SOC芯片根据温度的变化进行智能调节，以达到芯片功耗的高效管理。

本发明实施例中可以根据目标运行模式，利用功耗平衡单元管理SOC芯片中的各个工作模块的运行，其中工作模块可以包含CPU、GPU、DMA通道数等，需要说明的是，功耗平衡单元可以将工作模块分为基础模块和可选模块，基础模块因关闭会直接导致功能缺失，对其调整方式主要是降频或降核，如CPU、GPU等；可选模块一般只用于提高系统性能或用户体验感，关闭不影响系统正常工作，针对这种模块的调整方式可直接选择关闭。

可见，本发明实施例中通过根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定不同的运行状态的方式，对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同运行状态下执行不同的运行模式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，芯片管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

请参考图2，本发明实施例所提供的一种芯片低温状态运行方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的具体说明。

步骤201：获取SOC芯片的实时温度值。

步骤202：若实时温度值小于第一阈值，则确定SOC芯片的当前运行状态为低温状态。

本发明实施例中第一阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值，IDDQ值为进行静态漏电流测试，通过IDDQ值表示测试值高低，并存在固化存储设备里，IDDQ值越大表示目标模块相同频率下工作速度越快，功耗也越高。例如通过测试IDDQ值，利用公式得到第一阈值，公式如下：

其中，iddq_min为测试IDDQ值最小的芯片，T_1max为通过测试IDDQ值最小的芯片得到最大的第一阈值，iddq_max测试IDDQ值最大的芯片，T_1min为通过测试IDDQ值最大的芯片得到最小的第一阈值，iddq为所求芯片的IDDQ值，T₁为计算的第一阈值。

步骤203：根据低温状态，确定目标运行模式为高功耗运行模式。

本发明实施例中高功耗运行模式为所述SOC芯片采用最大电压、最大频率、最大核数进行工作的运行模式。例如SOC芯片中存在四核CPU和四核GPU，根据低温状态确定此时SOC芯片为高功耗高性能运行模式，即将CPU的四个核和GPU的四个核全部开启，以及增大CPU和GPU的电压和工作频率来运行芯片。

步骤S204：根据高功耗运行模式，运行SOC芯片。

本发明实施例中可以根据高功耗运行模式，SOC芯片中的所有工作模块全部同时运行，并将各个模块的电压、核数和频率开启到最大值。例如此时四核CPU存在未开启状态的CPU核，将未开启的CPU核全部开启，并以最大电压，最大频率运行。以使得芯片温度快速升高，更利于芯片工作。

请参考图3，本发明实施例所提供的一种芯片常温状态运行方法，本发明实施例芯片运行方法可以包括：

步骤301：获取SOC芯片的实时温度值。

步骤302：若实时温度值大于第二阈值且小于第三阈值时，则确定芯片的当前运行状态为常温状态。

本发明实施例中第三阈值为常温环境下测试得到SOC芯片功耗突升时刻的温度值，第二阈值可以与第一阈值的数值相同，即根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值。需要说明的是，本发明实施例中跳变值为在常温环境下运行SOC芯片，检测SOC芯片实时功耗突然呈指数增长时刻对应的实时温度值为跳变值，例如在测试时选择3组芯片，其IDDQ值分别分布在从大到小的3个区间，在运行场景固定且功耗相对稳定的场景时，通过监控芯片电流模块可以确定跳变的主要点，每个区间测出一组平均值作为该IDDQ值区间芯片的第三阈值。

步骤303：根据常温状态，确定目标运行模式为高性能运行模式。

本发明实施例中高性能运行模式为所述SOC芯片保持电压、频率、核数进行高性能工作的运行模式即SOC芯片可以根据实际需求保持较高的电压、频率、核数进行工作，实现最快最高效地响应接收的请求。例如SOC芯片中存在四核CPU和四核GPU，根据常温状态确定此时SOC芯片为高性能运行模式，即可以根据实际需求开启CPU的4个核和GPU的3个核进行工作，当用户发起请求时，快速高效地运转CPU满足用户的请求。

步骤S304：根据高性能运行模式，运行SOC芯片。

本发明实施例中常温状态为芯片的最佳工作状态，芯片的发热属于合理区间，因此常温状态可根据系统实际应用需求调动系统性能，以最快最高效的方式响应用户需求，实现高性能需求。可以根据高性能运行模式，利用功耗平衡单元确定SOC芯片中所需要运行的工作模块，并将各个模块的电压、核数和频率调到最优状态，以实现SOC芯片的高性能工作。

请参考图4，本发明实施例所提供的一种芯片高温状态运行方法，本发明实施例芯片运行方法可以包括：

步骤401：获取SOC芯片的实时温度值。

步骤402：若实时温度值大于第四阈值且小于第五阈值时，则确定芯片的当前运行状态为高温状态。

本发明实施例中第四阈值可以与第三阈值的数值相同，即为常温环境下测试得到SOC芯片温度突升时刻的跳变值，第五阈值通过将SOC芯片的极限温度值和固定值计算得到，可以通过芯片设计的理论值以及实测得到极限值。例如可以利用公式，根据极限值计算得到第五阈值，公式如下：

T₅＝T₇-β

其中，T₇参数为芯片可工作的极限温度，β可取固定值10至20度之间，T₅为第五阈值。

步骤403：根据高温状态，确定目标运行模式为降温运行模式。

本发明实施例中降温运行模式为SOC芯片进行降压降核工作的运行模式。例如此时SOC芯片中四核CPU和四核GPU全部开启，根据高温状态确定此时SOC芯片为降温运行模式，即可以根据实际情况关闭芯片CPU的2个核和GPU的3个核，只保留2个CPU和1个GPU工作运行。

步骤S404：根据降温运行模式，运行SOC芯片。

本发明实施例中可以根据降温运行模式，利用功耗平衡单元运行SOC芯片中的各个工作模块，需要说明的是，可以根据所述实时温度值计算得到实时功耗值；确定所述实时功耗值是否超出功耗评估值，其中对功耗评估值的设置不做限制，可以为设计人员预先根据需求设置，也可以为根据实际的使用情况设置；若超出所述功耗评估值，则对所述SOC芯片进行降压降核操作并按照预设周期接收实时温度值和实时功耗值，其中，对预设周期的数值不做限制可以根据实际情况确定，若周期内实时温度值和实时功耗值出现下降，则保持SOC芯片的功耗，直至SOC芯片的实时温度值下降至常温状态的温度阈值范围，在实际应用中，对所述SOC芯片进行降压降核操作可以为对主要模块实现阶梯式降核降频操作，分阶段对可选模块依次关闭，也可以为关闭工作模块的相关性能可根据实际情况确定，此处不做限定。

需要说明的是，本发明实施例中可以根据实时温度值，得到相关的功耗系数，并通过将功耗系数与功耗基准值计算得到实时功耗值，例如可以利用公式计算得到实时功耗值，公式如下：

P′_cur＝(N_1curP_1cur+N_2curP_2cur+…+N_ncurP_ncur)*δ

其中，δ为功耗与温度和IDDQ值相关的系数，标记为功耗系数，N_ncur表示第n个模块n实际开的模块核数或者模块个数，P_ncur表示第n个模块调频调压后换算出的基础功耗值，P′_cur为计算所有监测模块的理论功耗总和，需要说明的是，本发明实施例中为n个模块的实时功耗值的总和，其中，单个实时功耗值可以利用公式得出，公式如下：

P_cur＝P_base*δ

其中，P_cur为单个实时功耗值，P_base为基准值，通过选取IDDQ值为中间值的芯片测试其在常温下的模块功耗值，需要说明的是，本发明实施例中δ可以根据公式得出，公式如下：

其中，可以根据温度和IDDQ值，建立如下映射关系：

f(iddq,T)→δ

本发明实施例中可以根据实时温度值得到相应的功耗系数，需要说明的是，本发明实施例中P_base与P_cur可以根据基准值利用统一公式计算得到，公式如下：

P＝CV²f

其中，C为系统负载电容，V为供电电压，f为工作频率，P为功耗值，可以根据公式以及测试在常温状态下的电压与频率，计算得到P_base，并且可以根据公式以及检测的实时电压与频率计算得到实测功耗P_cur。

本发明实施例中根据温度计算实时功耗值的方法，采用参数差异化处理，可有效评估目标功耗趋势，充分考虑了芯片温度对模块基础功耗的高温指数效应以及芯片本身差异化的特点，参数更贴近工程实际情况，可以有效控制芯片进入低功耗模式的概率，更好的实现当功耗偏高时及时收敛功耗的目的。

请参考图5，本发明实施例所提供的一种芯片过温状态运行方法，本发明实施例芯片运行方法可以包括：

步骤501：获取SOC芯片的实时温度值。

步骤502：若实时温度值大于第六阈值且小于第七阈值时，则确定芯片的当前运行状态为过温状态。

本发明实施例中第六阈值可以通过将SOC芯片的极限温度值和固定值计算得到，可以与第五阈值的数值相同，第七阈值为SOC芯片的极限温度值，即芯片可正常工作的极限温度，可以通过芯片设计的理论值以及实际测试得到SOC芯片的极限温度值。

步骤503：根据过温状态，确定目标运行模式为低功耗运行模式。

本发明实施例中低功耗运行模式为将所述SOC芯片的电压、频率、核数的数值降到最低的运行模式。例如此时根据实时温度确定当前状态为过温状态，根据过温状态确定此时SOC芯片为低功耗运行模式，即最大程度关闭CPU和GPU的核数，降低两者的工作频率和电压，以保持SOC芯片低性能低功耗运行的运行模式。

步骤S504：根据低功耗运行模式，运行SOC芯片。

本发明实施例中过温状态表示芯片温度已经到达极限工作温度的边界，必须最大限度的降低功耗以达到降低芯片温度的目的，因此过温状态对应为低功耗运行模式，所有能关闭的模块需要关闭，所有工作模块的性能降到最低，采用低性能低功耗的配置。因此根据低功耗运行模式，利用功耗平衡单元运行SOC芯片中的各个工作模块，可以将可选模块直接关闭，对基础模块降频或降核，例如此时双核CPU为开启2个核以及开启2个应用程序模块，利用功耗平衡单元，将CPU的2个核降为1核，并关闭1个开启状态应用程序模块，使得SOC芯片以低性能低功耗的方式运行。

请参考图6，本发明实施例所提供的一种芯片过热状态运行方法，本发明实施例芯片运行方法可以包括：

步骤601：获取SOC芯片的实时温度值。

步骤602：若实时温度值为大于所述第八阈值时，则确定芯片的当前运行状态过热状态。

本发明实施例中第八阈值可以为SOC芯片的极限温度值，可以与第七阈值的数值相同，即通过芯片设计的理论值以及实际测试得到SOC芯片的极限温度值。

步骤603：根据过热状态，确定目标运行模式为休眠模式。

本发明实施例中休眠模式为关闭所述SOC芯片工作模块的运行模式。例如此时SOC芯片中双核CPU和四核GPU全部开启，根据过热状态确定此时SOC芯片为休眠模式，即可以将四核CPU和四核GPU全部停止工作的运行模式。

步骤S604：根据休眠模式，运行SOC芯片。

本发明实施例中可以根据休眠模式，直接关闭全部的工作模块，SOC芯停止工作。

基于上述任意实施例，本发明实施例提供了芯片运行方法，通过根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态并根据运行状态，确定目标运行模式运行所述SOC芯片的方式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

下面对本发明实施例所提供的一种芯片运行装置以及SOC芯片进行介绍，下文描述的芯片运行装置以及SOC芯片与上文描述的芯片运行方法可相互对应参照。

请参考图8，图8为本发明实施例所提供的一种芯片运行装置的结构框图，该装置可以包括：

温度监控模块10，用于获取所述SOC芯片的实时温度值；

功耗平衡模块30，用于根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

基于上述实施例，所述功耗平衡模块30，可以包括：

状态判断单元，用于根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；

模式判断单元，用于根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；

运行单元，用于根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

基于上述任意实施例，所述状态判断单元，包括：

第一判断子单元，用于若所述实时温度值小于第一阈值，则确定所述SOC芯片的当前运行状态为低温状态，其中所述第一阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值；

第二判断子单元，用于若所述实时温度值大于所述第二阈值且小于第三阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为常温状态，其中所述第三阈值为常温环境下测试得到所述SOC芯片温度突升时刻的跳变值，所述第二阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值；

第三判断子单元，用于若所述实时温度值大于所述第四阈值且小于第五阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为高温状态，所述第五阈值通过将所述SOC芯片的极限温度值和固定值计算得到；

第四判断子单元，用于若所述实时温度值大于所述第六阈值且小于第七阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为过温状态，其中所述第七阈值为测试得到的所述SOC芯片的极限温度值；

第五判断子单元，用于若所述实时温度值为大于所述第八阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态过热状态。

基于上述任意实施例，所述模式判断单元，可以包括：

第一模式确定子单元，用于根据所述低温状态，确定目标运行模式为高功耗运行模式，其中所述高功耗运行模式为所述SOC芯片采用最大电压、最大频率、最大核数进行工作的运行模式；

第二模式确定子单元，用于根据所述常温状态，确定目标运行模式为高性能运行模式，其中所述高性能运行模式为所述SOC芯片保持电压、频率、核数进行高性能工作的运行模式；

第三模式确定子单元，用于根据所述高温状态，确定目标运行模式为降温运行模式，其中所述降温运行模式为所述SOC芯片进行降压降核工作的运行模式；

第四模式确定子单元，用于根据所述过温状态，确定确定目标运行模式为低功耗运行模式，其中所述低功耗运行模式为将所述SOC芯片的电压、频率、核数的数值降到最低的运行模式；

第五模式确定子单元，用于根据所述过热状态，确定目标运行模式为休眠模式，所述休眠模式为关闭所述SOC芯片工作模块的运行模式。

基于上述任意实施例，还可以包括：

功耗计算模块20，用于根据实时温度值计算实时功耗值。

本发明实施例中如图8所示可以接收如模块1、模块2以及模块3等各个工作模块的供电电压(v)、工作频率(f)以及模块个数或核数(n)，根据接收的实时温度以及各个模块的v、f和n，计算得到实时功耗值，并确定所述实时功耗值是否超出功耗评估值，若超出所述功耗评估值，则利用功耗平衡模块30对各个工作模块的v、f和n进行操作。例如若为所述降温运行模式，则根据所述实时温度值计算得到实时功耗值；确定所述实时功耗值是否超出功耗评估值；若超出所述功耗评估值，则对所述SOC芯片进行降压降核操作并按照预设周期接收所述实时温度值和所述实时功耗值，直至所述实时温度值下降至所述常温状态的温度阈值范围。

基于上述任意实施例，所述多种运行模式包括对应的切换缓冲区，所述功耗平衡模块30，还可以包括：

缓冲区单元，用于判断所述实时温度值是否在当前运行模式对应的切换缓冲区内；

确定单元，用于若所述实时温度值在所述切换缓冲区内，则确定所述芯片的目标运行模式为所述当前运行模式不变；若所述实时温度值不在所述切换缓冲区内，则根据所述当前运行状态，确定对应的目标运行模式。

本发明实施例通过状态判断模块20根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态，利用模式判断模块30确定目标运行模式后，通过运行模块40运行所述SOC芯片确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

请参考图9，图9为本发明实施例所提供的一种SOC芯片的结构框图，该SOC芯片包括：

存储器10，用于存储计算机程序；

处理器20，用于执行所述计算机程序时，以实现上述的芯片运行方法。

如图9所示，为SOC芯片的结构示意图，可以包括：存储器10、处理器20、通信接口31、输入输出接口32以及通信总线33。

在本发明实施例中，存储器10中用于存放一个或者一个以上程序，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令，在本申请实施例中，存储器10中可以存储有用于实现以下功能的程序：

获取所述SOC芯片的实时温度值；

根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；

根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；

根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

在一种可能的实现方式中，存储器10可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储使用过程中所创建的数据。

此外，存储器10可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括NVRAM。存储器存储有操作系统和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。操作系统可以包括各种系统程序，用于实现各种基础任务以及处理基于硬件的任务。

处理器20可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、特定应用集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件，处理器20可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等。处理器20可以调用存储器10中存储的程序。

通信接口31可以为用于与其他设备或者系统连接的接口。

输入输出接口32可以为用于获取外界输入数据或向外界输出数据的接口。

当然，需要说明的是，图9所示的结构并不构成对本申请实施例中SOC芯片的限定，在实际应用中SOC芯片可以包括比图9所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件。

本发明实施例中通过根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态并根据运行状态，确定目标运行模式运行所述SOC芯片的方式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现获取所述SOC芯片的实时温度值；根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。本发明实施例中通过根据实时温度值和不同的温度阈值范围，确定SOC芯片的运行状态并根据运行状态，确定目标运行模式运行所述SOC芯片的方式，确保SOC芯片在工作过程中能智能调控运行模式，最大限度的降低芯片出现高温高热情况，以及对SOC芯片运行进行差异化管理，实现在不同阶段执行不同的运行模式，管控效率更高且对SOC芯片性能的影响更低。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者三者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者三者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的芯片运行方法、装置、SOC芯片以及存储介质进行了详细介绍。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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯片运行方法，其特征在于，应用于SOC芯片，所述SOC芯片包括多种运行状态，所述多种运行状态根据不同的温度阈值范围划分，对应于所述多种运行状态，所述SOC芯片包括多种运行模式，所述方法包括：

获取所述SOC芯片的实时温度值；

根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；

根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；

根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

2.根据权利要求1所述的芯片运行方法，其特征在于，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值小于第一阈值，则确定所述SOC芯片的当前运行状态为低温状态，其中所述第一阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述低温状态，确定目标运行模式为高功耗运行模式，其中所述高功耗运行模式为所述SOC芯片采用最大电压、最大频率、最大核数进行工作的运行模式。

3.根据权利要求1所述的芯片运行方法，其特征在于，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值大于所述第二阈值且小于第三阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为常温状态，其中所述第三阈值为常温环境下测试得到所述SOC芯片温度突升时刻的跳变值，所述第二阈值为根据所述SOC芯片的IDDQ值确定的数值；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述常温状态，确定目标运行模式为高性能运行模式，其中所述高性能运行模式为所述SOC芯片保持电压、频率、核数进行高性能工作的运行模式。

4.根据权利要求1所述的芯片运行方法，其特征在于，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值大于第四阈值且小于第五阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为高温状态，其中所述第四阈值为常温环境下测试得到所述SOC芯片温度突升时刻的跳变值，所述第五阈值通过将所述SOC芯片的极限温度值和固定值计算得到；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述高温状态，确定目标运行模式为降温运行模式，其中所述降温运行模式为所述SOC芯片进行降压降核工作的运行模式。

5.如权利要求4所述的芯片运行方法，其特征在于，所述根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片，包括：

若为所述降温运行模式，则根据所述实时温度值计算得到实时功耗值；

确定所述实时功耗值是否超出功耗评估值；

若超出所述功耗评估值，则对所述SOC芯片进行降压降核操作并按照预设周期接收所述实时温度值和所述实时功耗值，直至所述实时温度值下降至所述常温状态的温度阈值范围。

6.根据权利要求1所述的芯片运行方法，其特征在于，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值大于所述第六阈值且小于第七阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态为过温状态，其中所述第六阈值根据所述SOC芯片的极限温度值和固定值计算得到，所述第七阈值为所述SOC芯片的极限温度值；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述过温状态，确定目标运行模式为低功耗运行模式，其中所述低功耗运行模式为将所述SOC芯片的电压、频率、核数的数值降到最低的运行模式。

7.根据权利要求1所述的芯片运行方法，其特征在于，所述根据所述实时温度值和所述不同的温度阈值范围，确定所述芯片的当前运行状态，包括：

若所述实时温度值为大于第八阈值时，则确定所述芯片的当前运行状态过热状态，其中所述第八阈值为所述SOC芯片的极限温度值；

相应的，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

根据所述过热状态，确定目标运行模式为休眠模式，所述休眠模式为关闭所述SOC芯片工作模块的运行模式。

8.如权利要求1-7所述的芯片运行方法，其特征在于，所述多种运行模式包括对应的切换缓冲区，所述根据所述当前运行状态，确定目标运行模式，包括：

判断所述实时温度值是否在当前运行模式对应的切换缓冲区内；

若所述实时温度值在所述切换缓冲区内，则确定所述芯片的目标运行模式为所述当前运行模式不变；

若所述实时温度值不在所述切换缓冲区内，则根据所述当前运行状态，确定对应的目标运行模式。

9.一种芯片运行装置，其特征在于，包括：

温度监控模块，用于获取所述SOC芯片的实时温度值；

状态判断模块，用于根据所述实时温度值和不同的所述温度阈值范围，确定所述SOC芯片的当前运行状态；

模式判断模块，用于根据所述当前运行状态，确定目标运行模式；

运行模块，用于根据所述目标运行模式，运行所述SOC芯片。

10.一种SOC芯片，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现根据权利要求1至9任一项所述的芯片运行方法。

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