JP6175637B2 - 電力見積支援プログラム、電力見積支援装置および電力見積支援方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態にかかる電力見積支援方法の一実施例を示す説明図である。図1において、電力見積支援装置101は、回路の消費電力の見積もりを支援するコンピュータである。消費電力の見積対象となる回路は、例えば、LSI(Large Scale Integrated circuit)などの半導体集積回路である。
図2は、電力見積支援装置101のハードウェア構成例を示すブロック図である。図2において、電力見積支援装置101は、CPU(Central Processing Unit)201と、ROM(Read‐Only Memory)202と、RAM(Random Access Memory)203と、磁気ディスクドライブ204と、磁気ディスク205と、光ディスクドライブ206と、光ディスク207と、I/F(Interface)208と、ディスプレイ209と、キーボード210と、マウス211とを有している。また、各構成部はバス200によってそれぞれ接続されている。
つぎに、ある部分回路IPを含む回路の消費電力を見積もる電力見積シミュレーションの計測結果データの具体例について説明する。
図4は、電力見積支援装置101の機能的構成例を示すブロック図である。図4において、電力見積支援装置101は、取得部401と、作成部402と、算出部403と、出力部404と、を含む。取得部401〜出力部404は制御部となる機能であり、具体的には、例えば、図2に示したROM202、RAM203、磁気ディスク205、光ディスク207などの記憶装置に記憶されたプログラムをCPU201に実行させることにより、または、I/F208により、その機能を実現する。各機能部の処理結果は、例えば、RAM203、磁気ディスク205、光ディスク207などの記憶装置に記憶される。
つぎに、作成部402によって作成されたトグルレート推定関数を用いて推定される部分回路IPの平均トグルレートの推定例について説明する。
つぎに、作成部402によって作成された電力推定関数を用いて推定される部分回路IPの電力の推定例について説明する。
つぎに、電力見積支援装置101の電力見積支援処理手順について説明する。
以下、実施例について説明する。まず、電力要素の分類について説明する。本実施例では、FFクロック部、クロックツリー部、非クロックツリー部およびRAM/ROM部の4つの属性(電力要素)で回路を分割して電力見積を行う場合を想定する。
つぎに、FFクロック部、クロックツリー部、非クロックツリー部およびRAM/ROM部の4つの属性(電力要素)で回路を分割した場合の電力係数の抽象化について説明する。なお、以下の説明では、「部分回路IP」を単に「IP」と表記する場合がある。また、プロセッサから要求された処理を実行可能となってから処理の実行が完了するまでのIPの状態を「Run状態」と表記し、Run状態以外のIPの状態を「Idle状態」と表記する場合がある。
ここで、IPの状態(Run状態、Idle状態)を考慮した電力モデリングについて説明する。以下、1つのブロックを題材に説明する。このブロックを「ブロックA」と仮称する。なお、ここでは、エミュレーション電力見積のシミュレーション期間中のIPへのstart assert〜IPからのdone assertまでの期間をRun状態とし、それ以外の期間をIdle状態とする。
つぎに、流量(バス流量)を考慮した電力モデリングについて説明する。IPの流量とIPの計算量との間は比例関係にあり、IPの計算量とIPの電力との間は比例関係にあると仮定すると、IPの流量とトグルレートとの間は比例関係にあると推測できる。以下、図14〜図21を用いて、流量を考慮した電力モデリングの実験結果について説明する。
つぎに、流量およびIPの状態を考慮した電力モデリングについて説明する。流量を考慮した電力モデリングによれば、クロック系と非クロック系とRAMとで傾向が分かれている。RAMはクロック系であるが、チップイネーブル信号により、RAMのクロックゲーティングが大きな粒度で行えるため、相関が強い可能性がある。
つぎに、流量と待ち時間を考慮した電力モデリングについて説明する。上述した流量を考慮した電力モデリングで説明した例題のクロックツリーの電力とFFクロックの電力をみると、計算量が減るはずのところで増えており、切片として表されるような固定量と流量と負の相関を持っているような変化をしている。
つぎに、図33〜図36を用いて、流量と待ち時間とを用いた回帰分析結果について説明する。
つぎに、図37〜図40を用いて、流量と待ち時間と状態とを用いた回帰分析結果について説明する。
つぎに、図41〜図44を用いて、Run状態における流量を用いた回帰分析結果についても、流量およびIPの状態を考慮した電力モデリングまでで用いたデータの代わりに使った分析結果を説明する。
図45A、図45Bおよび図45Cは、電力見積支援装置101の記述例を示す説明図である。図45A、図45Bおよび図45Cに示す記述例4500によれば、電力見積に用いたトグルレート値とバス情報、IP状態履歴を使って、電力を見積もった区間の中に含まれる各状態の占有率を求めることができる。
つぎに、見積対象ブロックNの一例について説明する。ここでは、クロックツリー部と非クロックツリー部とRAM/ROM部との回路範囲に分類した見積対象ブロックN(部分回路IP)について説明する。
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数とを対応付けて表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量を独立変数とし、前記変化回数を従属変数として回帰分析を行うことにより、前記データ量から前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する、
処理を実行させることを特徴とする電力見積支援プログラム。
作成した前記トグルレート推定関数と、前記信号の1変化当たりに消費される前記部分回路の電力値とを用いて、前記データ量から前記部分回路の電力を求める電力推定関数を作成する処理を実行させることを特徴とする付記1に記載の電力見積支援プログラム。
前記トグルレート推定関数を作成する処理は、
前記計測結果に基づいて、前記データ量と前記割合とを独立変数とし、前記変化回数を従属変数として重回帰分析を行うことにより、前記データ量と前記割合とから前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成することを特徴とする付記2に記載の電力見積支援プログラム。
作成した前記トグルレート推定関数と、前記信号の1変化当たりに消費される前記部分回路の電力値とを用いて、前記データ量と前記割合とから前記部分回路の電力を求める電力推定関数を作成することを特徴とする付記2または3に記載の電力見積支援プログラム。
作成した前記トグルレート推定関数を前記部分回路と関連付けて出力する処理を実行させることを特徴とする付記2〜4のいずれか一つに記載の電力見積支援プログラム。
作成した前記電力推定関数を前記部分回路と関連付けて出力する処理を実行させることを特徴とする付記2〜5のいずれか一つに記載の電力見積支援プログラム。
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数とを対応付けて表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量を独立変数とし、前記変化回数を従属変数として回帰分析を行うことにより、前記データ量から前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する、
処理を実行させる電力見積支援プログラムを記録したことを特徴とする前記コンピュータに読取可能な記録媒体。
前記取得部によって取得された前記計測結果に基づいて、前記データ量を独立変数とし、前記変化回数を従属変数として回帰分析を行うことにより、前記データ量から前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する作成部と、
を有することを特徴とする電力見積支援装置。
前記取得部によって取得された前記計測結果に基づいて、前記データ量を独立変数とし、前記変化回数を従属変数として回帰分析を行うことにより、前記データ量から前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する作成部と、
を有するコンピュータを含むことを特徴とする電力見積支援装置。
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数とを対応付けて表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量を独立変数とし、前記変化回数を従属変数として回帰分析を行うことにより、前記データ量から前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する、
処理を実行することを特徴とする電力見積支援方法。
401 取得部
402 作成部
403 算出部
404 出力部
Claims (9)
- コンピュータに、
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数と対応付けて、前記所定の期間において前記部分回路が要求された処理を実行可能となってから前記処理の実行が完了するまでの状態である期間の割合を表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量と前記割合とを独立変数とし、前記変化回数を従属変数として重回帰分析を行うことにより、前記データ量と前記割合とから前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する、
処理を実行させることを特徴とする電力見積支援プログラム。 - 前記コンピュータに、
作成した前記トグルレート推定関数と、前記信号の1変化当たりに消費される前記部分回路の電力値とを用いて、前記データ量と前記割合とから前記部分回路の電力を求める電力推定関数を作成する処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の電力見積支援プログラム。 - 前記コンピュータに、
作成した前記トグルレート推定関数を前記部分回路と関連付けて出力する処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の電力見積支援プログラム。 - 前記コンピュータに、
作成した前記電力推定関数を前記部分回路と関連付けて出力する処理を実行させることを特徴とする請求項2に記載の電力見積支援プログラム。 - 回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数と対応付けて、前記所定の期間において前記部分回路が要求された処理を実行可能となってから前記処理の実行が完了するまでの状態である期間の割合を表す計測結果を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記計測結果に基づいて、前記データ量と前記割合とを独立変数とし、前記変化回数を従属変数として重回帰分析を行うことにより、前記データ量と前記割合とから前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する作成部と、
を有することを特徴とする電力見積支援装置。 - コンピュータが、
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数と対応付けて、前記所定の期間において前記部分回路が要求された処理を実行可能となってから前記処理の実行が完了するまでの状態である期間の割合を表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量と前記割合とを独立変数とし、前記変化回数を従属変数として重回帰分析を行うことにより、前記データ量と前記割合とから前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成する、
処理を実行することを特徴とする電力見積支援方法。 - コンピュータに、
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数と対応付けて、前記所定の期間において前記部分回路が要求された処理を実行可能となってから前記処理の実行が完了するまでの状態である期間の割合を表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量と前記割合とを独立変数とし、前記変化回数を従属変数として重回帰分析を行うことにより、前記データ量と前記割合とから前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成し、
作成した前記トグルレート推定関数と、前記信号の1変化当たりに消費される前記部分回路の電力値とを用いて、前記データ量から前記部分回路の電力を求める電力推定関数を作成する、
処理を実行させることを特徴とする電力見積支援プログラム。 - 前記電力推定関数を作成する処理は、
作成した前記トグルレート推定関数と、前記信号の1変化当たりに消費される前記部分回路の電力値とを用いて、前記データ量と前記割合とから前記部分回路の電力を求める電力推定関数を作成することを特徴とする請求項7に記載の電力見積支援プログラム。 - コンピュータが、
回路の消費電力を見積もるシミュレーションにより所定の期間単位に計測された前記回路内のバスを介して部分回路に入出力されるデータ量と前記部分回路における単位時間当たりの信号の変化回数と対応付けて、前記所定の期間において前記部分回路が要求された処理を実行可能となってから前記処理の実行が完了するまでの状態である期間の割合を表す計測結果を記憶部から読み出し、
前記計測結果に基づいて、前記データ量と前記割合とを独立変数とし、前記変化回数を従属変数として重回帰分析を行うことにより、前記データ量と前記割合とから前記変化回数を求めるトグルレート推定関数を作成し、
作成した前記トグルレート推定関数と、前記信号の1変化当たりに消費される前記部分回路の電力値とを用いて、前記データ量から前記部分回路の電力を求める電力推定関数を作成する、
処理を実行することを特徴とする電力見積支援方法。
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