WO2010116472A1 - 消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法 - Google Patents

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partial
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operation rate
sample
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竜二 菅
英司 古川
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/32—Circuit design at the digital level
    • G06F30/33—Design verification, e.g. functional simulation or model checking
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/06—Power analysis or power optimisation

Definitions

  • the present invention relates to a power consumption estimation device, a power consumption estimation program, and a power consumption estimation method.
  • the power consumption of the designed circuit may be estimated.
  • the power consumption estimated at this time includes static power consumed just by turning on the power regardless of the operation of the circuit and dynamic power consumed by operating the circuit.
  • dynamic power pdynamic is calculated by the following equation (1).
  • V represents the power supply voltage
  • f represents the operating frequency
  • ⁇ represents the operating rate
  • C represents the load capacity of the circuit.
  • the operation rate ⁇ indicates a rate at which the potential of the internal wiring in the circuit changes from “0” ⁇ “1” or “1” ⁇ “0” per unit time.
  • the circuit for which power consumption is estimated is divided into a plurality of circuits. Then, the product of the operation rate ⁇ and the load capacitance C is calculated for each wiring of the divided circuit (hereinafter referred to as “partial circuit”). As indicated by “ ⁇ ( ⁇ ⁇ C)” in the above formula (1), the dynamic power is multiplied by the operating rate ⁇ and the load capacity C for each partial circuit, and “ ⁇ ⁇ C” in each partial circuit is Calculated by summing.
  • the above-described conventional technology has a problem that it takes time to calculate dynamic power.
  • the operation rate and the load capacity are obtained for each partial circuit.
  • the process of calculating the load capacity of all wirings is fast, but the process of calculating the operation rate of all wirings takes time. This is because the load capacity is obtained from circuit mounting design data, but the operation rate is obtained by inputting a test pattern to a simulator or the like.
  • the above-described conventional technique takes time to calculate dynamic power.
  • the measurement time for the operation rate increases in proportion to the number of nets and the measurement time on the simulation. For this reason, for example, in the case of a very large circuit (tens of millions or more gates) such as a CPU (Central Processing Unit), the operation rate of the wiring of the entire LSI is obtained and the power consumption is calculated for each wiring. Requires a lot of time and computer resources.
  • a very large circuit tens of millions or more gates
  • a CPU Central Processing Unit
  • the technology that uses the load capacity and operation rate calculated in the first process for the second and subsequent processes is based on the premise that the power consumption is calculated a plurality of times, and the power consumption is calculated in the first time. The time cannot be shortened.
  • the disclosed technique has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and provides a power consumption estimation device, a power consumption estimation program, and a power consumption estimation method capable of calculating dynamic power at high speed. For the purpose.
  • a power consumption estimation device disclosed in the present application includes an identifier for identifying a partial circuit among some of the circuits divided into a plurality of partial circuits.
  • a sample storage unit that stores the load capacity of the partial circuit and the operation rate of the partial circuit in association with each other, and an identifier indicating the partial circuit among the plurality of partial circuits is stored in the sample storage unit.
  • power consumption of the partial circuit is calculated based on an operation rate stored in the sample storage unit in association with the identifier, and an identifier indicating the partial circuit among the plurality of partial circuits is the sample storage. Power consumption calculation for calculating the power consumption of the partial circuit based on the operation rate stored in the sample storage unit in association with the load capacity closest to the load capacity of the partial circuit when not stored in the unit With department It is a requirement.
  • dynamic power can be calculated at high speed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of various types of information in a circuit to be estimated.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of power consumption estimation processing performed by the power consumption estimation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a power consumption calculation method for grouping the partial circuits.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the power consumption estimation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the sample storage unit updated by the sample extraction unit.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the sample storage unit updated by the operation rate calculation unit.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the power consumption estimation processing procedure performed by the power consumption estimation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of various types of information in a circuit to be estimated.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of power consumption estimation processing performed by the power consumption estimation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a power consumption calculation processing procedure by the power consumption calculation unit.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of various types of information in a circuit to be estimated.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of power consumption estimation processing performed by the power consumption estimation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the power consumption estimation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the exception circuit storage unit.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the power consumption estimation processing procedure performed by the power consumption estimation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a computer that executes a power consumption estimation program.
  • the power consumption estimation apparatus calculates the load capacity of all partial circuits included in the circuit and calculates the operation rate of some partial circuits included in the circuit when estimating the dynamic power of the circuit. To do. Subsequently, the power consumption estimation apparatus determines the operation rate of the partial circuit for which the operation rate is not calculated as one of the operation rates calculated above. Then, the power consumption estimation device calculates the dynamic power of the circuit by substituting the load capacity and operation rate of each partial circuit into the above equation (1).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of various types of information in a circuit to be estimated.
  • FIG. 1 shows an example in which a circuit for power estimation includes 10 partial circuits A to J.
  • the load capacity C and the operation rate ⁇ are calculated for all the partial circuits A to J.
  • the dynamic power of the circuit is calculated by multiplying the operation rate ⁇ and the load capacity C for each partial circuit and calculating the sum of the multiplication results.
  • the power consumption estimation apparatus calculates the operation rate for only some partial circuits among the partial circuits included in the estimation target circuit, and calculates the calculated operation rates for the other partial circuits. Divert. Specifically, the power consumption estimation device first calculates the load capacity C of all the partial circuits included in the estimation target circuit. Subsequently, the power consumption estimation apparatus extracts some partial circuits from all the partial circuits. At this time, the power consumption estimation apparatus extracts the partial circuits so that the load capacity values are dispersed.
  • the partial circuit extracted by the power consumption estimation apparatus is referred to as a “sample circuit list”.
  • the power consumption estimation device calculates the operation rate of the partial circuit extracted as the sample circuit list. Subsequently, the power consumption estimation apparatus determines the operation rate ⁇ of the partial circuit not included in the sample circuit list. Specifically, when determining the operation rate of a partial circuit that is not included in the sample circuit list, the power consumption estimation device first determines a value closest to the load capacity of the partial circuit for which the operation rate is to be determined from the sample circuit list. Select a partial circuit with. Subsequently, the power consumption estimation apparatus sets the operation rate of the selected partial circuit as the operation rate of the partial circuit whose operation rate is to be determined. In this way, the power consumption estimation apparatus calculates and determines the operation rate of each partial circuit, and then calculates the dynamic power of the circuit using the above equation (1).
  • each partial circuit in the circuit so that the operation rate ⁇ decreases if the load capacity C is large, and conversely, if the operation rate ⁇ of the partial circuit is large, the load capacitance C decreases. Design to be. Therefore, as in the example shown in FIG. 1, each partial circuit generally has a smaller operation rate ⁇ as the load capacitance C increases. This is because, as can be seen from the above equation (1), in order to reduce the dynamic power, it is required to reduce the value of “operation rate ⁇ ⁇ load capacity C”.
  • the load capacity C and the operation rate ⁇ of each partial circuit are in a linear relationship. That is, as described above, even when the operation rate is calculated for only some partial circuits and the operation rate of the partial circuit whose load capacity is approximated for other partial circuits, the calculated dynamic power is accurate. Value. This point will be described in detail below with an example.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of power consumption estimation processing performed by the power consumption estimation apparatus according to the first embodiment. 2 illustrates an example in which the power consumption estimation apparatus calculates dynamic power of the circuit illustrated in FIG.
  • the power consumption estimation apparatus first calculates “150”, “150”,..., “15”, “10” as the load capacities C of the partial circuits A to J, respectively. . Subsequently, the power consumption estimation apparatus extracts a sample circuit list from the partial circuits A to J. In the example illustrated in FIG. 2, the power consumption estimation apparatus extracts the partial circuits B, E, and H. In FIG. 2, the partial circuits corresponding to the sample circuit list are indicated by hatching. Subsequently, the power consumption estimation apparatus calculates “0.02”, “0.03”, and “0.11” as the operation rates of the extracted partial circuits B, E, and H, respectively.
  • the power consumption estimation apparatus determines the operation rate ⁇ of the partial circuits A, C, D, F, G, I, and J that are not included in the sample circuit list. Specifically, when determining the operation rate ⁇ of the partial circuit A, the power consumption estimation apparatus selects the partial circuit B having the load capacity value closest to the load capacity “150” of the partial circuit A from the sample circuit list. select. Then, the power consumption estimation apparatus determines the operation rate “0.02” of the selected partial circuit B as the operation rate of the partial circuit A.
  • the power consumption estimation apparatus selects the partial circuit B having the load capacity value closest to the load capacity “130” of the partial circuit C, and sets the operation rate “0.02” of the selected partial circuit B to the partial circuit C. Operating rate.
  • the power consumption estimation apparatus determines the operation rate ⁇ from the operation rate of the partial circuit having the closest load capacitance value.
  • the power consumption estimation apparatus sets the product “ ⁇ ⁇ C” of the load capacity and the operation rate of the partial circuits A to J to “3.00”, “3.00”,. 65 ”and“ 1.10 ”are calculated. Subsequently, the power consumption estimation apparatus calculates “25.55” as the sum of “ ⁇ ⁇ C”. Then, the power consumption estimation apparatus calculates the dynamic power of the circuit by substituting the power supply voltage V, the operating frequency f, and the calculated sum of “ ⁇ ⁇ C” into the above equation (1).
  • Partial circuit A +1.50 Partial circuit C: +1.30 Partial circuit D: No error Partial circuit F: -3.50 Partial circuit G: +0.30 Partial circuit I: -0.60 Partial circuit J: -0.10
  • the value of “ ⁇ ⁇ C” of each partial circuit calculated by the power consumption estimation apparatus of the first embodiment includes an error compared to the value calculated by the method of FIG.
  • the power consumption estimation device determines the operation rates of the partial circuits A, C, D, F, G, I, and J by the load of each partial circuit. Since the operation rate of the partial circuit having the value closest to the capacitance is used, the sum of “ ⁇ ⁇ C” is expected to have a small error.
  • the error of the partial circuit A is “+1.50”, but the error of the partial circuit F is “ ⁇ 3.50”. That is, when “ ⁇ ⁇ C” is summed, errors in the partial circuits are canceled out.
  • the sum of “ ⁇ ⁇ C” calculated by the power consumption estimation apparatus is only “1.00” smaller than the sum of “ ⁇ ⁇ C” shown in FIG.
  • the number of partial circuits is small. However, if the number of partial circuits is large as in an actual circuit, the error of the sum of “ ⁇ ⁇ C” becomes smaller. It can be ignored.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a power consumption calculation method for grouping the partial circuits.
  • FIG. 3 illustrates an example in which dynamic power is calculated for a circuit similar to the circuit illustrated in FIG.
  • the partial circuits A to J are divided into a group G1 including the partial circuits A, C, E, G, and I and a group G2 including the partial circuits B, D, F, H, and J. Shall be.
  • “0.060” is calculated as the operation rate ⁇ in the group G1
  • “0.072” is calculated as the operation rate ⁇ in the group G2.
  • the sum of “ ⁇ ⁇ C” of each partial circuit is “52.14”. That is, in the case of the method shown in FIG. 3, the total sum of “ ⁇ ⁇ C” is “25.49” larger than the value calculated by the method of FIG.
  • the power consumption estimation apparatus uses a partial circuit as a sample circuit list among all the partial circuits included in the circuit to be estimated, and is included in the sample circuit list. The operation rate is actually calculated only for the circuit. Then, the power consumption estimation apparatus sets the operation rate of the partial circuit not included in the sample circuit list as the operation rate of the partial circuit on the sample circuit list having a value closest to the load capacity of each partial circuit. Thereby, the power consumption estimation apparatus can speed up the process of calculating the operation rate of each partial circuit, and as a result, can calculate dynamic power at high speed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the power consumption estimation apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the power consumption estimation apparatus 100 includes an input unit 110, an output unit 120, circuit data 131, a sample storage unit 132, a power consumption storage unit 133, and a power consumption calculation unit 140.
  • FIG. 4 shows only the configuration related to the process of calculating dynamic power.
  • the input unit 110 is an input device for inputting various information and operation instructions, for example, a keyboard and a mouse.
  • the output unit 120 is an output device that outputs various types of information, and is, for example, a liquid crystal display or a speaker.
  • the circuit data 131 stores various information related to the circuit to be estimated.
  • the circuit data 131 stores a circuit configuration, wiring, and the like for each partial circuit.
  • 4 shows an example in which the power consumption estimation apparatus 100 has the circuit data 131, the power consumption estimation apparatus 100 may accept circuit data from an external device.
  • the sample storage unit 132 stores an identifier for identifying a partial circuit, a load capacity of the partial circuit, and an operation rate of the partial circuit in association with each other for some partial circuits included in the circuit. Note that the configuration and the like of the sample storage unit 132 will be described while explaining the power consumption calculation unit 140.
  • the power consumption storage unit 133 stores the power consumption calculated by the power consumption calculation unit 140.
  • the power consumption calculation unit 140 controls the power consumption calculation process, and includes a sample extraction unit 141, an operation rate calculation unit 142, and a power consumption calculation unit 143.
  • the sample extraction unit 141 extracts a sample circuit list from the partial circuit included in the circuit to be estimated. Specifically, the sample extraction unit 141 first reads information on the circuit to be estimated from the circuit data 131. Subsequently, the sample extraction unit 141 calculates the load capacity for all the partial circuits included in the circuit read from the circuit data 131. Subsequently, the sample extraction unit 141 rearranges the partial circuits in ascending order or descending order of the load capacity. Subsequently, the sample extraction unit 141 extracts partial circuits at predetermined intervals from the rearranged partial circuits. Then, the sample extraction unit 141 stores the identifier indicating the extracted partial circuit and the load capacity of the partial circuit in the sample storage unit 132.
  • the sample extraction unit 141 calculates the load capacities of all the partial circuits, but a processing unit other than the sample extraction unit 141 may calculate the load capacities of the partial circuits.
  • the power consumption calculation unit 140 or a predetermined processing unit (not shown) included in the power consumption calculation unit 140 may calculate the load capacities of all the partial circuits.
  • the sample extraction unit 141 first calculates the load capacities of the partial circuits A to J. Subsequently, the sample extraction unit 141 rearranges the partial circuits in order of decreasing load capacity. Specifically, the sample extraction unit 141 rearranges the partial circuits in the order of the partial circuits A, B,. Subsequently, the sample extraction unit 141 extracts one partial circuit from every three partial circuits A to J. Specifically, the sample extraction unit 141 extracts the partial circuit B from the three partial circuits A to C, extracts the partial circuit E from the three partial circuits D to F, and extracts the three partial circuits G to A partial circuit H is extracted from I.
  • the sample extraction unit 141 stores the identifiers indicating the extracted partial circuits B, E, and H in association with the load capacitors C of the partial circuits B, E, and H in the sample storage unit 132.
  • FIG. 5 shows an example of the sample storage unit 132 updated by the sample extraction unit 141. As illustrated in FIG. 5, the sample storage unit 132 updated by the sample extraction unit 141 stores an identifier and a load capacity C. In the example illustrated in FIG. 5, the sample storage unit 132 stores load capacities “150”, “100”, and “20” in association with identifiers “B”, “E”, and “H”, respectively.
  • the operation rate calculation unit 142 calculates the operation rate of the partial circuit included in the sample circuit list. Specifically, the operation rate calculation unit 142 reads the identifier of the partial circuit from the sample storage unit 132. Subsequently, the operation rate calculation unit 142 calculates the operation rate of the partial circuit indicated by the read identifier. At this time, the operation rate calculation unit 142 calculates the operation rate of each partial circuit by inputting a test pattern to a predetermined simulator or the like. Then, the operation rate calculation unit 142 stores the calculated operation rate in the sample storage unit 132 in association with the target partial circuit.
  • the operation rate calculation unit 142 reads the identifiers “B”, “E”, and “H” from the sample storage unit 132 illustrated in FIG. Then, the operation rate calculation unit 142 calculates the operation rates of the partial circuits B, E, and H.
  • FIG. 6 shows an example of the sample storage unit 132 updated by the operation rate calculation unit 142.
  • 6 shows an example in which the sample storage unit 132 shown in FIG.
  • the sample storage unit 132 updated by the operation rate calculation unit 142 stores the operation rate ⁇ in addition to the identifier and the load capacity C.
  • the sample storage unit 132 associates the identifiers “B”, “E”, and “H” with the operation rates “0.02”, “0.03”, and “0.11”, respectively. Is memorized.
  • the power consumption calculation unit 143 determines the operation rate of the partial circuit not included in the sample circuit list, and then calculates the dynamic power of the circuit to be estimated. Specifically, the power consumption calculation unit 143 first extracts partial circuits that are not included in the sample circuit list. That is, the power consumption calculation unit 143 extracts partial circuits that are not stored in the sample storage unit 132 from the circuit data 131. Subsequently, the power consumption calculation unit 143 selects a partial circuit having a value closest to the load capacity of the extracted partial circuit from the sample circuit list. Subsequently, the power consumption calculation unit 143 determines to set the operation rate of the partial circuit selected from the sample circuit list to the operation rate of the partial circuit extracted from the circuit data 131.
  • the power consumption calculation unit 143 calculates the dynamic power of the circuit stored in the circuit data 131 using the above formula (1). Specifically, when processing the partial circuit included in the sample circuit list, the power consumption calculation unit 143 substitutes the load capacity calculated by the sample extraction unit 141 for the load capacity C of the above formula (1), The operation rate calculated by the operation rate calculation unit 142 is substituted into the operation rate ⁇ . On the other hand, when processing a partial circuit not included in the sample circuit list, the power consumption calculation unit 143 substitutes the load capacity calculated by the sample extraction unit 141 for the load capacity C of the above formula (1), and operates. The operation rate determined from the operation rates of the partial circuits on the sample circuit list is substituted into the rate ⁇ . Note that the power consumption calculation unit 143 may acquire the power supply voltage V and the operating frequency f to be substituted into the above equation (1) from the circuit data 131 or from an external device.
  • the power consumption calculation unit 143 stores the calculated dynamic power in the power consumption storage unit 133. Note that the power consumption calculation unit 143 may display the dynamic power on the output unit 120 or transmit the dynamic power to another external device.
  • the power consumption calculation processing by the power consumption calculation unit 143 will be described using the example shown in FIG. Here, it is assumed that the sample storage unit 132 updated by the operation rate calculation unit 142 is in the state shown in FIG.
  • the power consumption calculation unit 143 determines the load capacity “150” of the partial circuit A from the sample circuit list when determining the operation rate ⁇ of the partial circuit A.
  • the partial circuit B having a close value is selected.
  • the power consumption calculation unit 143 determines to set the operation rate “0.02” of the selected partial circuit B to the operation rate of the partial circuit A.
  • the power consumption calculation unit 143 determines the operation rate ⁇ of the partial circuits C, D, F, G, I, and J.
  • the power consumption calculation unit 143 substitutes “150”, “100”, and “20” for the load capacity C of the above equation (1), respectively, and the operation rate “0.02”, “0.03”, and “0.11” are assigned to ⁇ , respectively. Further, when processing the partial circuits A, C, D, F, G, I, and J, the power consumption calculation unit 143 adds “150”, “130”, “ “120”, “70”, “30”, “15”, “10” are substituted. Further, when processing the partial circuits A, C, D, F, G, I, and J, the power consumption calculation unit 143 sets “0.02” and “0. “02”, “0.03”, “0.03”, “0.11”, “0.11”, “0.11” are substituted.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the power consumption estimation processing procedure performed by the power consumption estimation apparatus 100 according to the first embodiment.
  • Step S101 when an instruction to start the power consumption estimation process is received (Yes in Step S101), the sample extraction unit 141 reads information on the circuit to be estimated from the circuit data 131 (Step S102). .
  • the sample extraction unit 141 calculates the load capacities of all the partial circuits included in the read circuit (step S103). Subsequently, the sample extraction unit 141 rearranges the partial circuits in ascending order or descending order of the load capacity (Step S104). Subsequently, the sample extraction unit 141 generates a sample circuit list by extracting partial circuits for each predetermined number from the rearranged partial circuits (step S105). Subsequently, the sample extraction unit 141 stores the identifier of the partial circuit and the load capacity C included in the extracted sample circuit list in the sample storage unit 132.
  • the operation rate calculation unit 142 calculates the operation rates of the partial circuits included in the sample circuit list (step S106). Specifically, the operation rate calculation unit 142 reads the identifier from the sample storage unit 132, and calculates the operation rate of the partial circuit indicated by the read identifier. Then, the operation rate calculation unit 142 stores the calculated operation rate in the sample storage unit 132.
  • the power consumption calculation unit 143 performs power consumption calculation processing (step S107). Specifically, the power consumption calculation unit 143 calculates the dynamic power of the circuit to be estimated based on the load capacity calculated by the sample extraction unit 141 and various types of information stored in the sample storage unit 132. . The power consumption calculation process by the power consumption calculation unit 143 will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a power consumption calculation processing procedure by the power consumption calculation unit 143.
  • the power consumption calculation unit 143 first reads one partial circuit not included in the sample circuit list from the circuit data 131 (step S201). Subsequently, the power consumption calculation unit 143 selects a partial circuit having a value closest to the load capacity of the partial circuit extracted in step S201 from the sample circuit list (step S202). Subsequently, the power consumption calculation unit 143 determines to set the operation rate of the partial circuit selected in S202 to the operation rate of the extracted partial circuit (step S203).
  • the power consumption calculation unit 143 determines that the operation rate is not determined from the circuit data 131 when the operation rate is not determined for all the partial circuits not included in the sample circuit list (No in step S204), and Then, one partial circuit not included in the sample circuit list is extracted (step S201).
  • the subsequent processing is the same as the processing procedure in steps S202 and S203 described above.
  • the power consumption calculation unit 143 uses the above formula (1) to calculate the circuit to be estimated. Dynamic power is calculated (step S205).
  • the power consumption calculation unit 143 substitutes the load capacity of each partial circuit calculated by the sample extraction unit 141 for the load capacity C of the above equation (1).
  • the power consumption calculation unit 143 substitutes the operation rate calculated by the operation rate calculation unit 142 for the operation rate ⁇ in the above equation (1).
  • the power consumption calculation unit 143 substitutes the operation rate determined in the processing procedure in step S203 for the operation rate ⁇ of the above equation (1).
  • the power consumption estimation apparatus 100 As described above, the power consumption estimation apparatus 100 according to the first embodiment generates a sample circuit list by extracting some partial circuits from the circuit to be estimated, and the partial circuits included in the sample circuit list. Only the operation rate is calculated, and the calculated operation rate is stored in the sample storage unit 132. Then, the power consumption estimation apparatus 100 calculates the dynamic power of the estimation target circuit after determining the operation rate of the partial circuit not included in the sample circuit list using the operation rate stored in the sample storage unit 132. To do. Thereby, the power consumption estimation apparatus 100 can speed up the process of calculating the operation rate of each partial circuit, and as a result, can calculate dynamic power at high speed.
  • the power consumption estimation apparatus 100 sorts all partial circuits in ascending or descending order of load capacity, extracts partial circuits for each predetermined number from the sorted partial circuits, and a sample circuit list. Is generated. Then, the power consumption estimation apparatus 100 sets the operation rate of the partial circuit not included in the sample circuit list as the operation rate of the partial circuit having a value closest to the load capacity of the partial circuit. Thereby, the power consumption estimation apparatus 100 can reduce the error of the sum total of “operation rate ⁇ ⁇ load capacity C” in the partial circuit. That is, the power consumption estimation apparatus 100 can calculate the dynamic power of the estimation target circuit at high speed and with high accuracy.
  • the load capacity and the operation rate have a linear relationship with respect to each partial circuit.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of various types of information in a circuit to be estimated.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of power consumption estimation processing performed by the power consumption estimation apparatus according to the second embodiment.
  • partial circuits X, Y, and Z are added to the partial circuits A to J shown in FIG.
  • the value of the load capacitance C is “140”
  • the value of the operation rate ⁇ is “0.12.” That is, the partial circuit X has a larger load capacity C and a higher operation rate ⁇ than the partial circuits A to J.
  • the partial circuit Y also has a relatively large load capacitance C and a relatively large operating rate ⁇ .
  • the partial circuit Z has a relatively small load capacity C and a relatively small operation rate ⁇ . That is, in the example shown in FIG. 9, the partial circuits X, Y, and Z and the partial circuits A to J are not in a linear relationship.
  • the power consumption estimation apparatus calculates the operation rate separately for the partial circuits A to J and the partial circuits X, Y, and Z.
  • the power consumption estimation process by the power consumption estimation device will be described using the example shown in FIG.
  • the power consumption estimation apparatus first removes the partial circuits X to Z from the partial circuits A to J and X to Z. It is assumed that the power consumption estimation apparatus recognizes in advance partial circuits X to Z that are not in a linear relationship based on the history of power consumption estimation processing performed in the past.
  • the power consumption estimation apparatus calculates the operation rates of the partial circuits A to J using the method described in the first embodiment. Specifically, as shown in FIG. 10, the power consumption estimation apparatus extracts the partial circuits B, E, and H as the sample circuit list from the partial circuits A to J, and extracts the extracted partial circuits B, E, and H. Calculate the operation rate. Subsequently, the power consumption estimation apparatus calculates the operation rates of the partial circuits A, C, D, F, G, I, and J that are not included in the sample circuit list and the partial circuits B, E, and H included in the sample circuit list. Decide on one of the operating rates.
  • the power consumption estimation device calculates the operation rate of each of the partial circuits X to Z.
  • the power consumption estimation apparatus calculates “0.12”, “0.20”, and “0.01” as the operation rates of the partial circuits X, Y, and Z, respectively.
  • the power consumption estimation device substitutes the dynamic capacity of the circuit stored in the circuit data 131 by substituting the load capacity C and the operation rate ⁇ of the partial circuits A to J and X to Z into the above equation (1). Is calculated.
  • the power consumption estimation apparatus classifies the partial circuit in which the load capacitance C and the operation rate ⁇ are in a linear relationship and the partial circuit in which the load rate C is not in a linear relationship, and separately determines the operation rate. calculate.
  • the power consumption estimation apparatus performs a process of calculating the operation rate of each partial circuit even when there is a partial circuit where the load capacity C and the operation rate ⁇ are not in a linear relationship. The speed can be increased.
  • the power consumption estimation apparatus can calculate the dynamic power with high accuracy even when there is a partial circuit where the load capacity C and the operation rate ⁇ are not in a linear relationship.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the power consumption estimation apparatus 200 according to the second embodiment.
  • parts having the same functions as the constituent parts shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the power consumption estimation apparatus 200 has circuit data 231. Similarly to the circuit data 131, the circuit data 231 stores various types of information regarding the circuit to be estimated. Here, it is assumed that the circuit data 231 stores information on circuits including the partial circuits A to J and X to Z shown in FIG.
  • the power consumption estimation apparatus 200 includes an exception circuit storage unit 234.
  • the exception circuit storage unit 234 stores various types of information regarding partial circuits (hereinafter referred to as “exception circuits”) in which the load capacity and the operation rate are not in a linear relationship. In other words, the exception circuit storage unit 234 stores partial circuits that are not candidates for the sample circuit list.
  • FIG. 12 shows an example of the exception circuit storage unit 234.
  • the exception circuit storage unit 234 has an item such as an exception circuit.
  • exception circuit identifiers of partial circuits that are not candidates for the sample circuit list are stored.
  • identifiers “X” to “Z” of the partial circuits X to Z are stored. Note that the exception circuit is specified in advance based on the history of power consumption estimation processing performed in the past.
  • the power consumption estimation apparatus 200 includes a power consumption calculation unit 240.
  • the power consumption calculation unit 240 includes a sample extraction unit 241, an operation rate calculation unit 242, and a power consumption calculation unit 243.
  • the sample extraction unit 241 reads information on the circuit to be estimated from the circuit data 231. Subsequently, the sample extraction unit 241 calculates the load capacities of all the partial circuits included in the read circuit. Subsequently, the sample extraction unit 241 excludes the exception circuit stored in the exception circuit storage unit 234 from the partial circuit included in the read circuit. Subsequently, the sample extraction unit 241 performs the same process as the process described in the first embodiment on the partial circuit excluding the exception circuit.
  • the sample extraction unit 241 first calculates the load capacities of the partial circuits A to J and X to Z. Subsequently, the sample extraction unit 241 removes the partial circuits X to Z stored in the exception circuit storage unit 234 from the partial circuits A to J and X to Z. Subsequently, the sample extraction unit 241 rearranges the partial circuits A to J in ascending or descending order of the load capacity, and extracts partial circuits from the rearranged partial circuits A to J at a predetermined interval.
  • the sample extraction unit 241 stores the identifier indicating the extracted partial circuits B, E, and H and the load capacity C of the partial circuits B, E, and H in the sample storage unit 132.
  • the operation rate calculation unit 242 reads the identifiers of the partial circuits B, E, and H from the sample storage unit 132, and calculates the operation rate of the partial circuit indicated by the read identifier. Then, the operation rate calculation unit 242 stores the calculated operation rate in the sample storage unit 132. Further, the operation rate calculation unit 242 calculates the operation rate of the exception circuit excluded by the sample extraction unit 241.
  • the operation rate calculation unit 242 calculates the operation rates of the partial circuits B, E, and H stored in the sample storage unit 132.
  • the operation rate calculation unit 242 calculates the operation rates of the partial circuits X to Z that are exceptional circuits.
  • the operation rate calculation unit 242 uses “0.12”, “0.20”, and “0.01” as the operation rates of the partial circuits X, Y, and Z, respectively, as in the example illustrated in FIG. Is calculated.
  • the power consumption calculation unit 243 determines the operation rate of the partial circuit that is not included in the sample circuit list among the partial circuits from which the exception circuit is removed, and then stores the operation rate in the circuit data 231 using the above equation (1). Calculate the dynamic power of the circuit being connected.
  • the power consumption calculation unit 243 performs the same processing as the processing described in the first embodiment, thereby operating the operation rates of the partial circuits A, C, D, F, G, I, and J. ⁇ is determined.
  • the power consumption calculation unit 243 substitutes “150”, “150”,..., “10” for the load capacity C of the above equation (1), respectively. “0.02”, “0.02”,..., “0.11” are assigned to the operation rate ⁇ .
  • the power consumption calculation unit 243 substitutes “140”, “90”, and “10” for the load capacity C of the above equation (1), respectively, and the operation rate “0.12”, “0.20”, and “0.01” are assigned to ⁇ , respectively.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the power consumption estimation processing procedure performed by the power consumption estimation apparatus 200 according to the second embodiment.
  • Step S ⁇ b> 301 when an instruction to start processing is received (Yes at Step S ⁇ b> 301), the sample extraction unit 241 reads information on a circuit to be estimated from the circuit data 231 (Step S ⁇ b> 302).
  • the sample extraction unit 241 calculates the load capacities of all the partial circuits included in the read circuit (Step S303). Subsequently, the sample extraction unit 241 removes the exception circuit stored in the exception circuit storage unit 234 from the partial circuit included in the read circuit (step S304).
  • the sample extraction unit 241 rearranges the partial circuits from which the exception circuit is removed in ascending order or descending order of the load capacity (step S305). Subsequently, the sample extraction unit 241 generates a sample circuit list by extracting partial circuits for each predetermined number from the rearranged partial circuits (step S306). Subsequently, the sample extraction unit 241 stores the identifier of the partial circuit and the load capacity C included in the extracted sample circuit list in the sample storage unit 132.
  • the operation rate calculation unit 242 calculates the operation rates of the partial circuits included in the sample circuit list (step S307). Then, the operation rate calculation unit 242 stores the calculated operation rate in the sample storage unit 132. Further, the operating rate calculation unit 242 calculates the operating rate of the exception circuit (step S308).
  • the power consumption calculation unit 243 performs power consumption calculation processing (step S309). Specifically, the power consumption calculation unit 243 calculates the dynamic power of the circuit to be estimated based on the load capacity calculated by the sample extraction unit 241 and the operation rate calculated by the operation rate calculation unit 242. .
  • the power consumption calculation processing procedure by the power consumption calculation unit 243 is the same as the processing procedure shown in FIG.
  • the power consumption estimation apparatus 200 according to the second embodiment classifies the partial circuit in which the load capacity C and the operation rate ⁇ are in a linear relationship from the partial circuit in which the load rate C is not in a linear relationship. Is calculated. As a result, the power consumption estimation apparatus 200 according to the second embodiment increases the dynamic power of the circuit to be estimated at high speed even when there is a partial circuit in which the load capacity C and the operation rate ⁇ are not in a linear relationship. It can be calculated with high accuracy.
  • the various processes described in the first and second embodiments can be realized by executing a prepared program on a computer such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer that executes a power consumption estimation program having the same function as that of the power consumption estimation apparatus 200 in the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a computer that executes a power consumption estimation program.
  • a RAM Random Access Memory
  • a cache 1020 In a computer 1000, a RAM (Random Access Memory) 1010, a cache 1020, an HDD 1030, a ROM (Read Only Memory) 1040, and a CPU 1050 are connected by a bus 1060.
  • a bus 1060 As shown in FIG. 14, in a computer 1000, a RAM (Random Access Memory) 1010, a cache 1020, an HDD 1030, a ROM (Read Only Memory) 1040, and a CPU 1050 are connected by a bus 1060.
  • a bus 1060 As shown in FIG. 14, in a computer 1000, a RAM (Random Access Memory) 1010, a cache 1020, an HDD 1030, a ROM (Read Only Memory) 1040, and a CPU 1050 are connected by a bus 1060.
  • the ROM 1040 stores in advance a power consumption estimation program that exhibits the same function as the power consumption estimation apparatus 100 in the first embodiment. Specifically, the ROM 1040 stores a sample extraction program 1041, an operation rate calculation program 1042, and a power consumption calculation program 1043.
  • the CPU 1050 reads and executes the sample extraction program 1041, the operation rate calculation program 1042, and the power consumption calculation program 1043. Accordingly, as illustrated in FIG. 14, the sample extraction program 1041 becomes the sample extraction process 1051, the operation rate calculation program 1042 becomes the operation rate calculation process 1052, and the power consumption calculation program 1043 becomes the power consumption calculation process 1053. become.
  • the sample extraction process 1051 corresponds to the sample extraction unit 141 shown in FIG. 4, the operation rate calculation process 1052 corresponds to the operation rate calculation unit 142 shown in FIG. 4, and the power consumption calculation process 1053 4 corresponds to the power consumption calculation unit 143 shown in FIG.
  • the HDD 1030 is provided with circuit data 1031 and a sample list 1032 as shown in FIG.
  • the circuit data 1031 corresponds to the circuit data 131 shown in FIG. 4, and the sample list 1032 corresponds to the sample storage unit 132 shown in FIG.
  • the programs 1041 to 1043 are not necessarily stored in the ROM 1040.
  • the program 1041 or the like may be stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO disk, a DVD disk, a magneto-optical disk, or an IC card inserted into the computer 1000.
  • the program 1041 or the like may be stored in a “fixed physical medium” such as a hard disk drive (HDD) provided inside or outside the computer 1000.
  • the program 1041 or the like may be stored in “another computer (or server)” connected to the computer 1000 via a public line, the Internet, a LAN, a WAN, or the like.
  • the computer 1000 may read and execute each program from the above-described flexible disk or the like.

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Abstract

　ダイナミック電力を高速に算出することができる消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法を提供することを課題とする。見積もり対象の回路から一部の部分回路を抽出して標本回路リストを生成し、標本回路リストに含まれている部分回路についてのみ動作率を算出し、算出した動作率を標本記憶部に記憶させる。そして、標本記憶部に記憶されている動作率を用いて、標本回路リストに含まれない部分回路の動作率を決定した後に、見積もり対象の回路のダイナミック電力を算出する。

Description

消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法
　本発明は、消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法に関する。
　従来、情報処理装置の熱設計や電源設計を最適化するために、ＬＳＩ（Large　Scale　Integration）などの回路を設計する工程において、設計した回路の消費電力を見積もることがある。このときに見積もられる消費電力には、回路の動作に関係なく電源を投入しただけで消費されるスタティック電力と、回路が動作することによって消費されるダイナミック電力が含まれる。一般に、ダイナミック電力（pdynamic）は、以下に示す式（１）によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上記式（１）において、Ｖは電源電圧を示し、ｆは動作周波数を示し、αは動作率を示し、Ｃは回路の負荷容量を示す。なお、動作率αは、単位時間当たりに、回路内の内部配線の電位が「０」→「１」もしくは「１」→「０」に変化する割合を示す。
　上記式（１）によってダイナミック電力を算出する場合、消費電力見積もり対象の回路を複数の回路に区切る。そして、区切られた回路（以下、「部分回路」と言う）の配線ごとに、動作率αと負荷容量Ｃとの積が算出される。ダイナミック電力は、上記式（１）中の「Σ（α×Ｃ）」に示すように、部分回路ごとに動作率αと負荷容量Ｃとが乗算され、各部分回路における「α×Ｃ」が総和されることにより算出される。
　また、ダイナミック電力を複数回算出する場合に、２回目以降の処理を簡易にする技術が知られている。かかる技術では、１回目の処理において算出した部分回路ごとの負荷容量と動作率とに基づいて、負荷容量と動作率との関連を示す情報を作成し、かかる関連情報を２回目以降の処理に用いる。
特開２００８－２４２７１３号公報
　しかしながら、上述した従来技術には、ダイナミック電力を算出する処理に時間がかかるという問題があった。具体的には、上記の従来技術では、ダイナミック電力を算出する場合に、部分回路ごとに動作率と負荷容量とを求める。一般に、全ての配線の負荷容量を算出する処理は高速であるが、全ての配線の動作率を算出する処理は時間がかかる。これは、負荷容量は、回路の実装設計データから求められるが、動作率は、シミュレータ等にテストパターンを入力することによって求められるからである。このように、全ての配線の動作率を算出する処理に時間がかかるので、上記の従来技術は、ダイナミック電力を算出する処理に時間がかかる。
　また、動作率の測定時間は、ネット数やシミュレーション上での計測時間に比例して増大する。このため、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）などの非常に大規模な回路（数千万ゲート以上）の場合、ＬＳＩ全体の配線の動作率を求めて個々の配線ごとに消費電力を計算するためには、多くの時間と計算機資源を用いることになる。
　ここで、いくつかの部分回路ごとに回路をグループ分けして、グループごとに動作率を算出することも考えられる。しかし、電源電圧及び動作周波数がＬＳＩ全体で一定であるとした場合、ＬＳＩ設計における精度の高いダイナミック電力予測のためには、ＬＳＩ内部の全ての配線に対して個別に動作率及び負荷容量を求めることが望ましい。
　また、１回目の処理において算出した負荷容量及び動作率を、２回目以降における処理に用いる技術は、あくまで消費電力を複数回算出することが前提となっており、１回目に消費電力を算出する時間を短くすることはできない。
　開示の技術は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、ダイナミック電力を高速に算出することができる消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願に開示する消費電力見積装置は、複数の部分回路に区切られた回路のうち一部の部分回路について、該部分回路を識別する識別子と、該部分回路の負荷容量と、該部分回路の動作率とを対応付けて記憶する標本記憶部と、前記複数の部分回路のうち、部分回路を示す識別子が前記標本記憶部に記憶されている場合に、該識別子に対応付けて前記標本記憶部に記憶されている動作率に基づいて該部分回路の消費電力を算出し、前記複数の部分回路のうち、部分回路を示す識別子が前記標本記憶部に記憶されていない場合に、該部分回路の負荷容量に最も近い負荷容量に対応付けて前記標本記憶部に記憶されている動作率に基づいて該部分回路の消費電力を算出する消費電力算出部とを備えたことを要件とする。
　なお、本願に開示する消費電力見積装置の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも、他の態様として有効である。
　本願に開示した消費電力見積装置によれば、ダイナミック電力を高速に算出することができるという効果を奏する。
図１は、見積もり対象の回路における各種情報の一例を示す図である。 図２は、実施例１に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理の一例を説明するための図である。 図３は、部分回路をグループ分けする消費電力算出手法を説明するための図である。 図４は、実施例１に係る消費電力見積装置の構成を示す図である。 図５は、標本抽出部によって更新された標本記憶部の一例を示す図である。 図６は、動作率算出部によって更新された標本記憶部の一例を示す図である。 図７は、実施例１に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理手順を示すフローチャートである。 図８は、消費電力算出部による消費電力算出処理手順を示すフローチャートである。 図９は、見積もり対象の回路における各種情報の一例を示す図である。 図１０は、実施例２に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理の一例を説明するための図である。 図１１は、実施例２に係る消費電力見積装置の構成を示す図である。 図１２は、例外回路記憶部の一例を示す図である。 図１３は、実施例２に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理手順を示すフローチャートである。 図１４は、消費電力見積プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
符号の説明
　１００、２００　消費電力見積装置
　１１０　　　　　入力部
　１２０　　　　　出力部
　１３１、２３１　回路データ
　１３２　　　　　標本記憶部
　１３３　　　　　消費電力記憶部
　１４０、２４０　消費電力算出部
　１４１、２４１　標本抽出部
　１４２、２４２　動作率算出部
　１４３、２４３　消費電力算出部
　２３４　　　　　例外回路記憶部
　１０００　　　　コンピュータ
　１０２０　　　　キャッシュ
　１０３０　　　　ＨＤＤ
　１０３１　　　　回路データ
　１０３２　　　　標本リスト
　１０４０　　　　ＲＯＭ
　１０４１　　　　標本抽出プログラム
　１０４２　　　　動作率算出プログラム
　１０４３　　　　消費電力算出プログラム
　１０５０　　　　ＣＰＵ
　１０５１　　　　標本抽出プロセス
　１０５２　　　　動作率算出プロセス
　１０５３　　　　消費電力算出プロセス
　１０６０　　　　バス
　以下に、本願に開示する消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願に開示する消費電力見積装置、消費電力見積プログラム及び消費電力見積方法が限定されるものではない。なお、以下の実施例において、「回路の負荷容量」と表記する場合、「回路内の配線及び回路素子の負荷容量」を示すものとする。
［実施例１に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理］
　まず、実施例１に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理について説明する。実施例１に係る消費電力見積装置は、回路のダイナミック電力を見積もる場合に、回路に含まれる全ての部分回路の負荷容量を算出するとともに、回路に含まれる一部の部分回路の動作率を算出する。続いて、消費電力見積装置は、動作率が算出されていない部分回路の動作率を、前述において算出した動作率のいずれかに決定する。そして、消費電力見積装置は、各部分回路の負荷容量及び動作率を上記式（１）に代入することにより、回路のダイナミック電力を算出する。
　図１及び図２を用いて、消費電力見積装置による消費電力見積処理を具体的に説明する。図１は、見積もり対象の回路における各種情報の一例を示す図である。図１では、電力見積もり対象の回路が、１０個の部分回路Ａ～Ｊを含む例を示している。
　ここで、図１の例では、全ての部分回路Ａ～Ｊについて、負荷容量Ｃと動作率αとを算出している。そして、図１の例では、部分回路ごとに、動作率αと負荷容量Ｃとを乗算し、乗算した結果の総和を算出することにより、回路のダイナミック電力を算出している。
　図１に示した例では、部分回路Ａ～Ｊの負荷容量Ｃとして、それぞれ「１５０」、「１５０」、・・・、「１５」、「１０」を算出する。また、図１の例では、部分回路Ａ～Ｊの動作率αとして、それぞれ「０．０１」、「０．０２」、・・・、「０．１５」、「０．１２」を算出する。続いて、図１の例では、部分回路Ａ～Ｊの各々の負荷容量と動作率とを乗算して、「α×Ｃ」として、それぞれ「１．５０」、「３．００」、・・・、「２．２５」、「１．２０」を算出する。続いて、図１の例では、「α×Ｃ」の総和として、「２６．６５」を算出する。そして、図１の例では、上記式（１）に示すように、電源電圧Ｖと、動作周波数ｆと、算出された「α×Ｃ」の総和を用いて、回路のダイナミック電力を算出する。
　しかし、上述した例では、各部分回路の動作率αを算出する処理に時間がかかることが原因で、ダイナミック電力を算出する処理に時間がかかるという問題や、多くの計算機資源を要するという問題が発生していた。なお、図１に示した例では、説明を簡単にするために、部分回路の数が１０個である例を示したが、実際には、数千万ゲート以上の大規模な回路も存在する。したがって、図１の例は、実際には、数万以上の部分回路について動作率を算出することになるので、膨大な時間や計算機資源を要していた。
　そこで、実施例１に係る消費電力見積装置は、見積もり対象の回路に含まれる部分回路のうち、一部の部分回路についてだけ動作率を算出し、他の部分回路については算出された動作率を流用する。具体的には、消費電力見積装置は、まず、見積もり対象の回路に含まれる全ての部分回路の負荷容量Ｃを算出する。続いて、消費電力見積装置は、全ての部分回路から、一部の部分回路を抽出する。このとき、消費電力見積装置は、負荷容量の値が分散するように、部分回路を抽出する。なお、以下では、消費電力見積装置によって抽出された部分回路を「標本回路リスト」と呼ぶこととする。
　続いて、消費電力見積装置は、標本回路リストとして抽出した部分回路の動作率を算出する。続いて、消費電力見積装置は、標本回路リストに含まれない部分回路の動作率αを決定する。具体的には、消費電力見積装置は、標本回路リストに含まれない部分回路の動作率を決定する場合に、まず、標本回路リストから、動作率決定対象の部分回路の負荷容量に最も近い値を持つ部分回路を選択する。続いて、消費電力見積装置は、選択した部分回路の動作率を、動作率決定対象の部分回路の動作率とする。このようにして、消費電力見積装置は、各部分回路の動作率を算出及び決定した後に、上記式（１）を用いて回路のダイナミック電力を算出する。
　ここで、上記の手法によって負荷容量を決定する理由を説明する。一般に、設計者は、回路内の各部分回路について、負荷容量Ｃが大きければ、動作率αが小さくなるように設計し、反対に、部分回路の動作率αが大きければ、負荷容量Ｃが小さくなるように設計する。したがって、図１に示した例のように、各部分回路は、負荷容量Ｃが大きいほど動作率αが小さくなることが一般的である。これは、上記式（１）から分かるように、ダイナミック電力を小さくするためには、「動作率α×負荷容量Ｃ」の値を小さくすることが求められるからである。
　このため、一般に、各部分回路の負荷容量Ｃと動作率αとは線形の関係にある。すなわち、上記のように、一部の部分回路だけ動作率を算出して、他の部分回路については負荷容量が近似する部分回路の動作率を用いても、算出されるダイナミック電力は精度の良い値になる。かかる点について、以下に例を挙げて詳細に説明する。
　図２を用いて、実施例１に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理の一例を説明する。図２は、実施例１に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理の一例を説明するための図である。なお、図２では、消費電力見積装置が、図１に示した回路のダイナミック電力を算出する例を示す。
　図２に示した例では、消費電力見積装置は、まず、部分回路Ａ～Ｊの負荷容量Ｃとして、それぞれ「１５０」、「１５０」、・・・、「１５」、「１０」を算出する。続いて、消費電力見積装置は、部分回路Ａ～Ｊから、標本回路リストを抽出する。図２に示した例では、消費電力見積装置は、部分回路Ｂ、Ｅ及びＨを抽出する。なお、図２では、標本回路リストに該当する部分回路に斜線を付して示している。続いて、消費電力見積装置は、抽出した部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの動作率として、それぞれ「０．０２」、「０．０３」、「０．１１」を算出する。
　続いて、消費電力見積装置は、図２の下段に示すように、標本回路リストに含まれない部分回路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪの動作率αを決定する。具体的には、消費電力見積装置は、部分回路Ａの動作率αを決定する場合に、標本回路リストから、部分回路Ａの負荷容量「１５０」に最も近い負荷容量値を持つ部分回路Ｂを選択する。そして、消費電力見積装置は、選択した部分回路Ｂの動作率「０．０２」を部分回路Ａの動作率として決定する。
　同様に、消費電力見積装置は、部分回路Ｃの負荷容量「１３０」に最も近い負荷容量値を持つ部分回路Ｂを選択し、選択した部分回路Ｂの動作率「０．０２」を部分回路Ｃの動作率とする。同様に、消費電力見積装置は、部分回路Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪについても、最も負荷容量値が近い部分回路の動作率から動作率αを決定する。
　続いて、消費電力見積装置は、部分回路Ａ～Ｊの負荷容量と動作率との積「α×Ｃ」として、それぞれ「３．００」、「３．００」、・・・、「１．６５」、「１．１０」を算出する。続いて、消費電力見積装置は、「α×Ｃ」の総和として、「２５．５５」を算出する。そして、消費電力見積装置は、上記式（１）に、電源電圧Ｖと、動作周波数ｆと、算出した「α×Ｃ」の総和とを代入することにより、回路のダイナミック電力を算出する。
　各部分回路の負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にあるので、消費電力見積装置によって算出される「α×Ｃ」の総和と、図１に示した手法によって算出される「α×Ｃ」の総和との誤差は小さい。
　「α×Ｃ」の総和の誤差が小さくなる理由について、図１及び図２に示した例を用いて説明する。例えば、図１及び図２に示した部分回路Ａに注目すると、図１に示した例では、部分回路Ａの「α×Ｃ」の値が「１．５０」であり、図２に示した例では、部分回路Ａの「α×Ｃ」の値が「３．００」である。すなわち、消費電力見積装置によって算出される部分回路Ａの「α×Ｃ」の値は、図１の例によって算出される値よりも「１．５０」大きい。同様の比較を他の部分回路Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪについて行った結果を以下に示す。なお、以下には、消費電力見積装置によって算出される「α×Ｃ」と、図１に示した手法によって算出される「α×Ｃ」との誤差を示す。
　　部分回路Ａ：＋１．５０　
　　部分回路Ｃ：＋１．３０
　　部分回路Ｄ：誤差なし
　　部分回路Ｆ：－３．５０　
　　部分回路Ｇ：＋０．３０
　　部分回路Ｉ：－０．６０
　　部分回路Ｊ：－０．１０
　上記の結果のように、実施例1の消費電力見積装置により算出された各部分回路の「α×Ｃ」の値は、図１の手法によって算出される値と比較して誤差を含む。しかし、負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にあり、かつ、消費電力見積装置が、部分回路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪの動作率を、各部分回路の負荷容量に最も近い値を持つ部分回路の動作率とするので、「α×Ｃ」の総和は誤差が小さくなることが見込まれる。例えば、上記の結果において、部分回路Ａの誤差は「＋１．５０」であるが、部分回路Ｆの誤差は「－３．５０」である。すなわち、「α×Ｃ」を総和すると、各部分回路における誤差は相殺される。
　上記例の場合、消費電力見積装置によって算出される「α×Ｃ」の総和は、図１に示した「α×Ｃ」の総和よりも「１．００」小さいだけである。また、図１及び図２に示した例では、部分回路の数が少ないが、実際の回路のように部分回路の数が多くなれば、「α×Ｃ」の総和の誤差は、より小さくなり無視できる程度になると考えられる。
　なお、いくつかの部分回路ごとにグループ分けして、グループごとに動作率を算出する手法が知られている。しかし、かかる手法には、「α×Ｃ」の総和の誤差が大きくなるという問題があった。図３を用いて説明する。図３は、部分回路をグループ分けする消費電力算出手法を説明するための図である。図３では、図１に示した回路と同様の回路についてダイナミック電力を算出する例を説明する。
　図３に示した例において、部分回路Ａ～Ｊは、部分回路Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｉを含むグループＧ１と、部分回路Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ、Ｊを含むグループＧ２とに分けられるものとする。そして、グループＧ１における動作率αとして「０．０６０」が算出され、グループＧ２における動作率αとして「０．０７２」が算出されたものとする。かかる場合、図３に示すように、各部分回路の「α×Ｃ」の総和は、「５２．１４」になる。すなわち、図３に示した手法の場合、「α×Ｃ」の総和は、図１の手法によって算出される値より「２５．４９」も大きい。
　なお、図３に示した例において、グループの分け方によって誤差を小さくすることができるとも考えられるが、予め誤差が小さくなるようにグループを分けることは困難である。そのため、図３に示した手法では、「α×Ｃ」の総和の誤差が大きくなるケースが多発する。また、全ての部分回路について動作率αを算出した後に、グループごとに動作率の平均値を算出する手法も考えられるが、かかる手法では、動作率αを算出する処理に時間がかかってしまう。
　以上のように、実施例１に係る消費電力見積装置は、見積もり対象の回路に含まれる全ての部分回路のうち、一部の部分回路を標本回路リストとし、標本回路リストに含まれている部分回路についてのみ動作率を実際に算出する。そして、消費電力見積装置は、標本回路リストに含まれない部分回路の動作率を、各部分回路の負荷容量に最も近い値を持つ標本回路リスト上の部分回路の動作率とする。これにより、消費電力見積装置は、各部分回路の動作率を算出する処理を高速化することができ、その結果、ダイナミック電力を高速に算出することができる。
［実施例１に係る消費電力見積装置１００の構成］
　次に、図４を用いて、実施例１に係る消費電力見積装置１００の構成について説明する。図４は、実施例１に係る消費電力見積装置１００の構成を示す図である。図４に示すように、消費電力見積装置１００は、入力部１１０と、出力部１２０と、回路データ１３１と、標本記憶部１３２と、消費電力記憶部１３３と、消費電力算出部１４０とを有する。なお、図４には、ダイナミック電力を算出する処理に関連する構成のみを図示する。
　入力部１１０は、各種情報や操作指示を入力するための入力デバイスであり、例えば、キーボードやマウスである。出力部１２０は、各種情報を出力する出力デバイスであり、例えば、液晶ディスプレイやスピーカである。
　回路データ１３１は、見積もり対象の回路に関する各種情報を記憶する。例えば、回路データ１３１は、部分回路ごとに、回路の構成や、配線などを記憶する。なお、図４では、消費電力見積装置１００が回路データ１３１を有する例を示したが、消費電力見積装置１００は、外部装置から回路データを受け付けてもよい。
　標本記憶部１３２は、回路に含まれる部分回路のうち一部の部分回路について、かかる部分回路を識別する識別子と、部分回路の負荷容量と、部分回路の動作率とを対応付けて記憶する。なお、標本記憶部１３２の構成等の説明は、消費電力算出部１４０を説明するとともに行う。消費電力記憶部１３３は、消費電力算出部１４０によって算出された消費電力を記憶する。
　消費電力算出部１４０は、消費電力算出処理を制御し、標本抽出部１４１と、動作率算出部１４２と、消費電力算出部１４３とを有する。
　標本抽出部１４１は、見積もり対象の回路に含まれる部分回路から、標本回路リストを抽出する。具体的には、標本抽出部１４１は、まず、回路データ１３１から見積もり対象の回路に関する情報を読み出す。続いて、標本抽出部１４１は、回路データ１３１から読み出した回路に含まれる全ての部分回路について、負荷容量を算出する。続いて、標本抽出部１４１は、部分回路を負荷容量の昇順又は降順に並び替える。続いて、標本抽出部１４１は、並び替えた部分回路から、所定の間隔で部分回路を抽出する。そして、標本抽出部１４１は、抽出した部分回路を示す識別子と、かかる部分回路の負荷容量とを標本記憶部１３２に記憶させる。
　なお、ここでは、標本抽出部１４１が、全ての部分回路の負荷容量を算出するものとするが、標本抽出部１４１以外の処理部が部分回路の負荷容量を算出してもよい。例えば、消費電力算出部１４０又は消費電力算出部１４０に含まれる所定の処理部（図示しない）が全ての部分回路の負荷容量を算出してもよい。
　図２に示した例を用いて、標本抽出部１４１による標本抽出処理を説明する。図２に示した例において、標本抽出部１４１は、まず、部分回路Ａ～Ｊの負荷容量を算出する。続いて、標本抽出部１４１は、部分回路を負荷容量の降順に並び替える。具体的には、標本抽出部１４１は、部分回路Ａ、Ｂ、・・・、Ｉ、Ｊの順に部分回路を並び替える。続いて、標本抽出部１４１は、並び替えた部分回路Ａ～Ｊから、３個ごとに１個の部分回路を抽出する。具体的には、標本抽出部１４１は、３個の部分回路Ａ～Ｃから部分回路Ｂを抽出し、３個の部分回路Ｄ～Ｆから部分回路Ｅを抽出し、３個の部分回路Ｇ～Ｉから部分回路Ｈを抽出している。
　そして、標本抽出部１４１は、抽出した部分回路Ｂ，Ｅ及びＨを示す識別子と、部分回路Ｂ，Ｅ及びＨの負荷容量Ｃとを対応付けて標本記憶部１３２に記憶させる。図５に、標本抽出部１４１によって更新された標本記憶部１３２の一例を示す。図５に示すように、標本抽出部１４１によって更新された標本記憶部１３２は、識別子と、負荷容量Ｃとを記憶する。図５に示した例では、標本記憶部１３２は、識別子「Ｂ」、「Ｅ」、「Ｈ」に対応付けて、それぞれ負荷容量「１５０」、「１００」、「２０」を記憶する。
　動作率算出部１４２は、標本回路リストに含まれる部分回路の動作率を算出する。具体的には、動作率算出部１４２は、標本記憶部１３２から部分回路の識別子を読み出す。続いて、動作率算出部１４２は、読み出した識別子が示す部分回路の動作率を算出する。このとき、動作率算出部１４２は、所定のシミュレータ等にテストパターンを入力することによって、各部分回路の動作率を算出する。そして、動作率算出部１４２は、算出した動作率を、対象の部分回路に対応させて標本記憶部１３２に記憶させる。
　例えば、標本記憶部１３２に記憶された情報が図５に示した状態であるものとする。かかる場合、動作率算出部１４２は、図５に示した標本記憶部１３２から識別子「Ｂ」、「Ｅ」及び「Ｈ」を読み出す。そして、動作率算出部１４２は、部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの動作率を算出する。
　図６に、動作率算出部１４２によって更新された標本記憶部１３２の一例を示す。なお、図６は、図５に示した標本記憶部１３２が動作率算出部１４２によって更新された例を示す。図６に示すように、動作率算出部１４２によって更新された標本記憶部１３２は、識別子及び負荷容量Ｃに加えて、動作率αを記憶する。図６に示した例では、標本記憶部１３２は、識別子「Ｂ」、「Ｅ」、「Ｈ」に対応付けて、それぞれ動作率「０．０２」、「０．０３」、「０．１１」を記憶する。
　消費電力算出部１４３は、標本回路リストに含まれていない部分回路の動作率を決定し、その後に、見積もり対象の回路のダイナミック電力を算出する。具体的には、消費電力算出部１４３は、まず、標本回路リストに含まれていない部分回路を抽出する。すなわち、消費電力算出部１４３は、回路データ１３１から、標本記憶部１３２に記憶されていない部分回路を抽出する。続いて、消費電力算出部１４３は、抽出した部分回路の負荷容量に最も近い値を持つ部分回路を標本回路リストから選択する。続いて、消費電力算出部１４３は、標本回路リストから選択した部分回路の動作率を、回路データ１３１から抽出した部分回路の動作率にすることを決定する。
　そして、消費電力算出部１４３は、上記式（１）を用いて、回路データ１３１に記憶されている回路のダイナミック電力を算出する。具体的には、消費電力算出部１４３は、標本回路リストに含まれる部分回路について処理する場合、上記式（１）の負荷容量Ｃに、標本抽出部１４１によって算出された負荷容量を代入し、動作率αに、動作率算出部１４２によって算出された動作率を代入する。一方、消費電力算出部１４３は、標本回路リストに含まれていない部分回路について処理する場合、上記式（１）の負荷容量Ｃに、標本抽出部１４１によって算出された負荷容量を代入し、動作率αに、標本回路リスト上の部分回路の動作率から決定した動作率を代入する。なお、消費電力算出部１４３は、上記式（１）に代入する電源電圧Ｖ、動作周波数ｆを、回路データ１３１から取得してもよいし、外部装置から取得してもよい。
　また、消費電力算出部１４３は、算出したダイナミック電力を、消費電力記憶部１３３に記憶させる。なお、消費電力算出部１４３は、ダイナミック電力を、出力部１２０に表示したり、他の外部装置へ送信したりしてもよい。
　消費電力算出部１４３による消費電力算出処理を、図２に示した例を用いて説明する。ここでは、動作率算出部１４２によって更新された標本記憶部１３２が図６に示した状態であるものとする。
　かかる場合に、消費電力算出部１４３は、図２の下段の表に示すように、部分回路Ａの動作率αを決定する場合、標本回路リストから、部分回路Ａの負荷容量「１５０」に最も近い値を持つ部分回路Ｂを選択する。続いて、消費電力算出部１４３は、選択した部分回路Ｂの動作率「０．０２」を部分回路Ａの動作率にすることを決定する。同様に、消費電力算出部１４３は、部分回路Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪの動作率αを決定する。
　そして、消費電力算出部１４３は、部分回路Ｂ、Ｅ及びＨについて処理する場合、上記式（１）の負荷容量Ｃに、それぞれ「１５０」、「１００」、「２０」を代入し、動作率αに、それぞれ「０．０２」、「０．０３」、「０．１１」を代入する。また、消費電力算出部１４３は、部分回路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪについて処理する場合、上記式（１）の負荷容量Ｃに、それぞれ「１５０」、「１３０」、「１２０」、「７０」、「３０」、「１５」、「１０」を代入する。さらに、消費電力算出部１４３は、部分回路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪについて処理する場合、上記式（１）の動作率αに、それぞれ「０．０２」、「０．０２」、「０．０３」、「０．０３」、「０．１１」、「０．１１」、「０．１１」を代入する。
［実施例１に係る消費電力見積装置１００による消費電力見積処理の手順］
　次に、図７を用いて、実施例１に係る消費電力見積装置１００による消費電力見積処理の手順について説明する。図７は、実施例１に係る消費電力見積装置１００による消費電力見積処理手順を示すフローチャートである。
　図７に示すように、消費電力見積処理を開始する旨の指示を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）に、標本抽出部１４１は、回路データ１３１から見積もり対象の回路に関する情報を読み出す（ステップＳ１０２）。
　続いて、標本抽出部１４１は、読み出した回路に含まれる全ての部分回路の負荷容量を算出する（ステップＳ１０３）。続いて、標本抽出部１４１は、部分回路を負荷容量の昇順又は降順に並び替える（ステップＳ１０４）。続いて、標本抽出部１４１は、並び替えた部分回路から、所定の個数ごとに部分回路を抽出して標本回路リストを生成する（ステップＳ１０５）。続いて、標本抽出部１４１は、抽出した標本回路リストに含まれる部分回路の識別子と負荷容量Ｃとを標本記憶部１３２に記憶させる。
　続いて、動作率算出部１４２は、標本回路リストに含まれる部分回路の動作率を算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、動作率算出部１４２は、標本記憶部１３２から識別子を読み出し、読み出した識別子が示す部分回路の動作率を算出する。そして、動作率算出部１４２は、算出した動作率を標本記憶部１３２に記憶させる。
　そして、消費電力算出部１４３は、消費電力算出処理を行う（ステップＳ１０７）。具体的には、消費電力算出部１４３は、標本抽出部１４１によって算出された負荷容量と、標本記憶部１３２に記憶されている各種情報とに基づいて、見積もり対象の回路のダイナミック電力を算出する。なお、消費電力算出部１４３による消費電力算出処理については、図８を用いて詳述する。
［消費電力算出部１４３による消費電力算出処理］
　次に、図８を用いて、図７のステップＳ１０７に示した消費電力算出処理の手順について説明する。図８は、消費電力算出部１４３による消費電力算出処理手順を示すフローチャートである。
　図８に示すように、消費電力算出部１４３は、まず、回路データ１３１から、標本回路リストに含まれていない部分回路を１個読み出す（ステップＳ２０１）。続いて、消費電力算出部１４３は、標本回路リストから、ステップＳ２０１において抽出した部分回路の負荷容量に最も近い値を持つ部分回路を選択する（ステップＳ２０２）。続いて、消費電力算出部１４３は、Ｓ２０２で選択した部分回路の動作率を、抽出した部分回路の動作率にすることを決定する（ステップＳ２０３）。
　消費電力算出部１４３は、標本回路リストに含まれていない全ての部分回路について、動作率を決定していない場合に（ステップＳ２０４否定）、回路データ１３１から、動作率が未決定であり、かつ、標本回路リストに含まれていない部分回路を１個抽出する（ステップＳ２０１）。その後の処理は、上述したステップＳ２０２及びＳ２０３における処理手順と同様である。
　一方、標本回路リストに含まれていない全ての部分回路について、動作率を決定した場合に（ステップＳ２０４肯定）、消費電力算出部１４３は、上記式（１）を用いて、見積もり対象の回路のダイナミック電力を算出する（ステップＳ２０５）。
　具体的には、消費電力算出部１４３は、上記式（１）の負荷容量Ｃに、標本抽出部１４１によって算出された各部分回路の負荷容量を代入する。また、消費電力算出部１４３は、標本回路リストに含まれる部分回路の場合、上記式（１）の動作率αに、動作率算出部１４２によって算出された動作率を代入する。一方、消費電力算出部１４３は、標本回路リストに含まれていない部分回路の場合、上記式（１）の動作率αに、ステップＳ２０３における処理手順で決定した動作率を代入する。
［実施例１の効果］
　上述してきたように、実施例１に係る消費電力見積装置１００は、見積もり対象の回路から一部の部分回路を抽出して標本回路リストを生成し、標本回路リストに含まれている部分回路についてのみ動作率を算出し、算出した動作率を標本記憶部１３２に記憶させる。そして、消費電力見積装置１００は、標本記憶部１３２に記憶されている動作率を用いて、標本回路リストに含まれない部分回路の動作率を決定した後に、見積もり対象の回路のダイナミック電力を算出する。これにより、消費電力見積装置１００は、各部分回路の動作率を算出する処理を高速化することができ、その結果、ダイナミック電力を高速に算出することができる。
　また、実施例１に係る消費電力見積装置１００は、全ての部分回路を負荷容量の昇順又は降順に並び替え、並び替えた部分回路から、所定の個数ごとに部分回路を抽出して標本回路リストを生成する。そして、消費電力見積装置１００は、標本回路リストに含まれていない部分回路の動作率を、かかる部分回路の負荷容量に最も近い値を持つ部分回路の動作率とする。これにより、消費電力見積装置１００は、部分回路における「動作率α　×　負荷容量Ｃ」の総和の誤差を小さくすることができる。すなわち、消費電力見積装置１００は、見積もり対象の回路のダイナミック電力を高速かつ高精度に算出することができる。
　上記実施例１では、各部分回路について、負荷容量と動作率とが線形の関係にあることを前提とする例を示した。しかし、負荷容量と動作率とが線形の関係にない部分回路が存在する場合もある。そこで、実施例２では、負荷容量と動作率とが線形の関係にない部分回路が存在する場合を考慮してダイナミック電力を算出する例を示す。
［実施例２に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理］
　まず、図９及び図１０を用いて、実施例２に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理について説明する。図９は、見積もり対象の回路における各種情報の一例を示す図である。図１０は、実施例２に係る消費電力見積装置による消費電力見積処理の一例を説明するための図である。
　図９に示した部分回路には、図１に示した部分回路Ａ～Ｊに、部分回路Ｘ、Ｙ及びＺが追加されている。図９に示すように、部分回路Ｘは、負荷容量Ｃの値が「１４０」であり、動作率αの値が「０．１２」である。すなわち、部分回路Ｘは、部分回路Ａ～Ｊと比較して、負荷容量Ｃが大きく、かつ、動作率αが大きい。部分回路Ｙも、部分回路Ｘと同様に、負荷容量Ｃが相対的に大きく、かつ、動作率αが相対的に大きい。また、部分回路Ｚは、負荷容量Ｃが相対的に小さく、かつ、動作率αが相対的に小さい。つまり、図９に示した例において、部分回路Ｘ、Ｙ及びＺと、部分回路Ａ～Ｊとは、線形の関係にない。
　このような部分回路Ｘ、Ｙ及びＺが含まれている場合に、実施例１で説明した手法を用いて、部分回路Ａ～Ｊ及びＸ～Ｚの動作率を算出すると、算出されるダイナミック電力の誤差が大きくなるおそれがある。
　そこで、実施例２に係る消費電力見積装置は、部分回路Ａ～Ｊと、部分回路Ｘ、Ｙ及びＺとについて、別個に動作率を算出する。図１０に示した例を用いて、消費電力見積装置による消費電力見積処理を説明する。
　図１０に示すように、消費電力見積装置は、まず、部分回路Ａ～Ｊ及びＸ～Ｚから、部分回路Ｘ～Ｚを除く。なお、消費電力見積装置は、過去に行った消費電力見積処理の履歴等に基づいて、線形の関係にない部分回路Ｘ～Ｚを予め認識しているものとする。
　続いて、消費電力見積装置は、部分回路Ａ～Ｊの動作率を、実施例１で説明した手法を用いて算出する。具体的には、消費電力見積装置は、図１０に示すように、部分回路Ａ～Ｊから標本回路リストとなる部分回路Ｂ、Ｅ及びＨを抽出し、抽出した部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの動作率を算出する。続いて、消費電力見積装置は、標本回路リストに含まれない部分回路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪの動作率を、標本回路リストに含まれる部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの動作率のいずれかに決定する。
　また、消費電力見積装置は、部分回路Ｘ～Ｚの動作率をそれぞれ算出する。図１０に示した例では、消費電力見積装置は、部分回路Ｘ、Ｙ、Ｚの動作率として、それぞれ「０．１２」、「０．２０」、「０．０１」を算出している。
　そして、消費電力見積装置は、上記式（１）に、部分回路Ａ～Ｊ及びＸ～Ｚの負荷容量Ｃ及び動作率αを代入することにより、回路データ１３１に記憶されている回路のダイナミック電力を算出する。
　このように、実施例２に係る消費電力見積装置は、負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にある部分回路と、線形の関係にない部分回路とを分別して、別個に動作率を算出する。これにより、実施例２に係る消費電力見積装置は、負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にない部分回路が存在する場合であっても、各部分回路の動作率を算出する処理を高速化することができる。さらに、消費電力見積装置は、負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にない部分回路が存在する場合であっても、ダイナミック電力を高精度に算出することができる。
［実施例２に係る消費電力見積装置２００の構成］
　次に、実施例２に係る消費電力見積装置２００の構成について説明する。図１１は、実施例２に係る消費電力見積装置２００の構成を示す図である。なお、ここでは、図４に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
　図１１に示すように、消費電力見積装置２００は、回路データ２３１を有する。回路データ２３１は、回路データ１３１と同様に、見積もり対象の回路に関する各種情報を記憶する。ここでは、回路データ２３１は、図９に示した部分回路Ａ～Ｊ及びＸ～Ｚを含む回路の情報を記憶するものとする。
　また、消費電力見積装置２００は、例外回路記憶部２３４を有する。例外回路記憶部２３４は、負荷容量と動作率とが線形の関係にない部分回路（以下、「例外回路」と言う）に関する各種情報を記憶する。言い換えれば、例外回路記憶部２３４は、標本回路リストの候補にならない部分回路を記憶する。
　図１２に、例外回路記憶部２３４の一例を示す。図１２に示すように、例外回路記憶部２３４は、例外回路といった項目を有する。かかる項目「例外回路」には、標本回路リストの候補にしない部分回路の識別子が記憶される。図１２に示した例では、部分回路Ｘ～Ｚの識別子「Ｘ」～「Ｚ」が記憶されている。なお、例外回路は、過去に行った消費電力見積処理の履歴等に基づいて、予め特定されているものとする。
　また、消費電力見積装置２００は、消費電力算出部２４０を有する。消費電力算出部２４０は、標本抽出部２４１と、動作率算出部２４２と、消費電力算出部２４３を有する。
　標本抽出部２４１は、回路データ２３１から見積もり対象の回路に関する情報を読み出す。続いて、標本抽出部２４１は、読み出した回路に含まれる全ての部分回路の負荷容量を算出する。続いて、標本抽出部２４１は、読み出した回路に含まれる部分回路から、例外回路記憶部２３４に記憶されている例外回路を除く。続いて、標本抽出部２４１は、例外回路を除いた部分回路について、上記実施例１で説明した処理と同様の処理を行う。
　図１０に示した例を用いて、標本抽出部２４１による標本抽出処理を説明する。なお、ここでは、消費電力算出部２４３の内容は、図１２に示した状態であるものとする。図１０に示した例において、標本抽出部２４１は、まず、部分回路Ａ～Ｊ及びＸ～Ｚの負荷容量を算出する。続いて、標本抽出部２４１は、部分回路Ａ～Ｊ及びＸ～Ｚから、例外回路記憶部２３４に記憶されている部分回路Ｘ～Ｚを除く。続いて、標本抽出部２４１は、部分回路Ａ～Ｊを負荷容量の昇順又は降順に並び替え、並び替えた部分回路Ａ～Ｊから、所定の間隔で部分回路を抽出する。ここでは、実施例１で説明した例と同様に、部分回路Ｂ、Ｅ及びＨを抽出するものとする。そして、標本抽出部２４１は、抽出した部分回路Ｂ、Ｅ及びＨを示す識別子と、かかる部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの負荷容量Ｃを標本記憶部１３２に記憶させる。
　動作率算出部２４２は、標本記憶部１３２から部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの識別子を読み出し、読み出した識別子が示す部分回路の動作率を算出する。そして、動作率算出部２４２は、算出した動作率を標本記憶部１３２に記憶させる。また、動作率算出部２４２は、標本抽出部２４１によって除外された例外回路の動作率を算出する。
　上記例を用いて説明すると、動作率算出部２４２は、標本記憶部１３２に記憶されている部分回路Ｂ、Ｅ及びＨの動作率を算出する。また、動作率算出部２４２は、例外回路である部分回路Ｘ～Ｚの動作率を算出する。ここでは、動作率算出部２４２は、図１０に示した例のように、部分回路Ｘ、Ｙ、Ｚの動作率として、それぞれ「０．１２」、「０．２０」、「０．０１」を算出したものとする。
　消費電力算出部２４３は、例外回路が除かれた部分回路のうち、標本回路リストに含まれていない部分回路の動作率を決定した後に、上記式（１）を用いて、回路データ２３１に記憶されている回路のダイナミック電力を算出する。
　上記例を用いて説明すると、消費電力算出部２４３は、上記実施例１で説明した処理と同様の処理を行うことにより、部分回路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｉ及びＪの動作率αを決定する。
　そして、消費電力算出部２４３は、部分回路Ａ～Ｊについて処理する場合、上記式（１）の負荷容量Ｃに、それぞれ「１５０」、「１５０」、・・・、「１０」を代入し、動作率αに、それぞれ「０．０２」、「０．０２」、・・・、「０．１１」を代入する。また、消費電力算出部２４３は、部分回路Ｘ、Ｙ及びＺについて処理する場合、上記式（１）の負荷容量Ｃに、それぞれ「１４０」、「９０」、「１０」を代入し、動作率αに、それぞれ「０．１２」、「０．２０」、「０．０１」を代入する。
［実施例２に係る消費電力見積装置２００による処理手順］
　次に、図１３を用いて、実施例２に係る消費電力見積装置２００による消費電力見積処理の手順について説明する。図１３は、実施例２に係る消費電力見積装置２００による消費電力見積処理手順を示すフローチャートである。
　図１３に示すように、処理を開始する旨の指示を受け付けた場合（ステップＳ３０１肯定）に、標本抽出部２４１は、回路データ２３１から見積もり対象の回路に関する情報を読み出す（ステップＳ３０２）。
　続いて、標本抽出部２４１は、読み出した回路に含まれる全ての部分回路の負荷容量を算出する（ステップＳ３０３）。続いて、標本抽出部２４１は、読み出した回路に含まれる部分回路から、例外回路記憶部２３４に記憶されている例外回路を除く（ステップＳ３０４）。
　続いて、標本抽出部２４１は、例外回路が除かれた部分回路を負荷容量の昇順又は降順に並び替える（ステップＳ３０５）。続いて、標本抽出部２４１は、並び替えた部分回路から、所定の個数ごとに部分回路を抽出して標本回路リストを生成する（ステップＳ３０６）。続いて、標本抽出部２４１は、抽出した標本回路リストに含まれる部分回路の識別子と負荷容量Ｃとを標本記憶部１３２に記憶させる。
　続いて、動作率算出部２４２は、標本回路リストに含まれる部分回路の動作率を算出する（ステップＳ３０７）。そして、動作率算出部２４２は、算出した動作率を標本記憶部１３２に記憶させる。また、動作率算出部２４２は、例外回路の動作率を算出する（ステップＳ３０８）。
　そして、消費電力算出部２４３は、消費電力算出処理を行う（ステップＳ３０９）。具体的には、消費電力算出部２４３は、標本抽出部２４１によって算出された負荷容量と、動作率算出部２４２によって算出された動作率とに基づいて、見積もり対象の回路のダイナミック電力を算出する。なお、消費電力算出部２４３による消費電力算出処理手順は、図８に示した処理手順と同様である。
［実施例２の効果］
　上述してきたように、実施例２に係る消費電力見積装置２００は、負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にある部分回路と、線形の関係にない部分回路とを分別して、動作率を算出する。これにより、実施例２に係る消費電力見積装置２００は、負荷容量Ｃと動作率αとが線形の関係にない部分回路が存在する場合であっても、見積もり対象の回路のダイナミック電力を高速かつ高精度に算出することができる。
　なお、上記実施例１及び２で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１４を用いて、上記の実施例２における消費電力見積装置２００と同様の機能を有する消費電力見積プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
　図１４は、消費電力見積プログラムを実行するコンピュータを示す図である。図１４に示すように、コンピュータ１０００は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）１０１０、キャッシュ１０２０、ＨＤＤ１０３０、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）１０４０、およびＣＰＵ１０５０が、バス１０６０によって接続されている。
　ＲＯＭ１０４０には、上記の実施例１における消費電力見積装置１００と同様の機能を発揮する消費電力見積プログラムが予め記憶されている。具体的には、ＲＯＭ１０４０には、標本抽出プログラム１０４１と、動作率算出プログラム１０４２と、消費電力算出プログラム１０４３とが記憶されている。
　そして、ＣＰＵ１０５０は、これらの標本抽出プログラム１０４１と、動作率算出プログラム１０４２と、消費電力算出プログラム１０４３とを読み出して実行する。これにより、図１４に示すように、標本抽出プログラム１０４１は、標本抽出プロセス１０５１になり、動作率算出プログラム１０４２は、動作率算出プロセス１０５２になり、消費電力算出プログラム１０４３は、消費電力算出プロセス１０５３になる。
　なお、標本抽出プロセス１０５１は、図４に示した標本抽出部１４１に対応し、動作率算出プロセス１０５２は、図４に示した動作率算出部１４２に対応し、消費電力算出プロセス１０５３は、図４に示した消費電力算出部１４３に対応する。
　また、ＨＤＤ１０３０には、図１４に示すように、回路データ１０３１と、標本リスト１０３２とが設けられる。なお、回路データ１０３１は、図４に示した回路データ１３１に対応し、標本リスト１０３２は、図４に示した標本記憶部１３２に対応する。
　なお、上記した各プログラム１０４１～１０４３については、必ずしもＲＯＭ１０４０に記憶させなくてもよい。例えば、コンピュータ１０００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」にプログラム１０４１等を記憶させてもよい。または、コンピュータ１０００の内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの「固定用の物理媒体」にプログラム１０４１等を記憶させてもよい。または、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１０００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」にプログラム１０４１等を記憶させてもよい。そして、コンピュータ１０００は、上述したフレキシブルディスク等から各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

Claims (8)

  1. 　複数の部分回路に区切られた回路のうち一部の部分回路について、該部分回路を識別する識別子と、該部分回路の負荷容量と、該部分回路の動作率とを対応付けて記憶する標本記憶部と、
    　前記複数の部分回路のうち、部分回路を示す識別子が前記標本記憶部に記憶されている場合に、該識別子に対応付けて前記標本記憶部に記憶されている動作率に基づいて該部分回路の消費電力を算出し、前記複数の部分回路のうち、部分回路を示す識別子が前記標本記憶部に記憶されていない場合に、該部分回路の負荷容量に最も近い負荷容量に対応付けて前記標本記憶部に記憶されている動作率に基づいて該部分回路の消費電力を算出する消費電力算出部と
    　を備えたことを特徴とする消費電力見積装置。
  2. 　前記複数の部分回路から、一部の部分回路である標本回路リストを抽出する標本抽出部と、
    　前記標本抽出部によって抽出された標本回路リストに含まれる部分回路の動作率を算出する動作率算出部と
    　をさらに備え、
    　前記標本記憶部は、前記標本抽出部によって抽出された部分回路の識別子及び負荷容量と、前記動作率算出部によって算出された該部分回路の動作率とを記憶することを特徴とする請求項１に記載の消費電力見積装置。
  3. 　前記標本抽出部は、前記複数の部分回路を負荷容量の昇順又は降順に並び替え、並び替えた部分回路から、所定の個数ごとに部分回路を抽出することを特徴とする請求項２に記載の消費電力見積装置。
  4. 　前記複数の部分回路のうち、標本回路リストの候補にしない部分回路である例外回路を記憶する例外回路記憶部をさらに備え、
    　前記標本抽出部は、前記複数の部分回路から前記例外回路記憶部に記憶されている例外回路を除き、例外回路を除いた部分回路から、一部の部分回路を抽出し、
    　前記動作率算出部は、前記標本抽出部によって抽出された標本回路リストに含まれる部分回路の動作率を算出するとともに、前記標本抽出部によって除外された例外回路の動作率を算出し、
    　前記消費電力算出部は、前記例外回路の消費電力を算出する場合に、前記動作率算出部によって算出された動作率を用いることを特徴とする請求項２または３に記載の消費電力見積装置。
  5. 　複数の部分回路に区切られた回路から、一部の部分回路を抽出する標本抽出手順と、
    　前記標本抽出手順によって抽出された部分回路の動作率を算出する動作率算出手順と、
    　前記標本抽出手順によって抽出された部分回路の負荷容量と、前記動作率算出手順によって算出された該部分回路の動作率とを標本記憶部に記憶させる標本記憶手順と、
    　前記複数の部分回路のうち、前記標本抽出手順によって抽出されなかった部分回路の負荷容量に最も近い負荷容量を持つ抽出された部分回路を選択し、選択された部分回路の動作率を前記抽出されなかった部分回路の動作率として決定する動作率決定手順と、
    　前記標本記憶部に記憶された部分回路の負荷容量と動作率と、前記標本抽出手順によって抽出されなかった部分回路の負荷容量と前記動作率決定手順で決定された動作率とに基づいて、前記回路の消費電力を算出する消費電力算出手順と
    　をコンピュータに実行させることを特徴とする消費電力見積プログラム。
  6. 　前記標本抽出手順は、前記複数の部分回路を負荷容量の昇順又は降順に並び替え、並び替えた部分回路から、所定の個数ごとに部分回路を抽出することを特徴とする請求項５に記載の消費電力見積プログラム。
  7. 　前記標本抽出手順は、前記複数の部分回路から、抽出対象外の部分回路である例外回路を記憶する例外回路記憶部に記憶されている例外回路を除き、例外回路を除いた部分回路から、一部の部分回路を抽出し、
    　前記動作率算出手順は、前記標本抽出手順によって抽出された部分回路の動作率を算出するとともに、前記標本抽出手順によって除外された例外回路の動作率を算出し、
    　前記消費電力算出手順は、前記例外回路の消費電力を算出する場合に、前記動作率算出手順によって算出された動作率を用いることを特徴とする請求項５または６に記載の消費電力見積プログラム。
  8. 　複数の部分回路に区切られた回路に関する情報を部分回路ごとに保持する回路データから、部分回路に関する情報を取得する取得ステップと、
    　前記複数の部分回路のうち一部の部分回路の識別子と負荷容量と動作率とを対応付けて記憶する標本記憶部に、前記取得ステップによって取得された部分回路の識別子が記憶されている場合に、該部分回路の動作率を、該識別子に対応付けて前記標本記憶部に記憶されている動作率にすることを決定し、前記取得ステップによって取得された部分回路の識別子が前記標本記憶部に記憶されていない場合に、該部分回路の動作率を、該部分回路の負荷容量に最も近い負荷容量に対応付けて前記標本記憶部に記憶されている動作率にすることを決定する動作率決定ステップと、
    　前記動作率決定ステップによって決定された動作率に基づいて、前記回路の消費電力を算出する消費電力算出ステップと
    　を含んだことを特徴とする消費電力見積方法。
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JP2008234187A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Fujitsu Ltd 消費電力解析支援プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、および消費電力解析支援装置
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