面向共享资源冲突的SoC并发时钟调度管理

修于杰，黄 凯，林 威，余 慜，莫鹏飞，严晓浪

（1.浙江大学a.超大规模集成电路研究所；b.电子信息技术与系统研究所，杭州310027；2.杭州朔天科技有限公司，杭州310012）

面向共享资源冲突的SoC并发时钟调度管理

修于杰1a，黄 凯1a，林 威1b，余 慜1a，莫鹏飞2，严晓浪1a

（1.浙江大学a.超大规模集成电路研究所；b.电子信息技术与系统研究所，杭州310027；2.杭州朔天科技有限公司，杭州310012）

片上系统（SoC）的多任务并发性使得总线和主存等共享资源的竞争日趋频繁，如何在满足系统峰值功耗需求的同时减少资源冲突带来的功耗损失是系统级时钟管理的难点。为此，提出一种SoC系统级时钟调度管理方法，在不影响系统性能的前提下，根据各计算单元在共享资源上的竞争概率，计算各单元由于竞争冲突导致的等待时间，进而在已知任务截止时间的前提下，分析各个任务的实际有效工作时间，通过软件调配各计算单元时钟频率调度共享资源的访问，实现系统在满足峰值功率约束下的总功耗最优化。实验结果表明，该方法可降低3.3%～38.2%的SoC系统总功耗。

片上系统；功耗优化；时钟调度；共享资源冲突；冲突时间；冲突概率

1 概述

随着片上系统（System on Chip，SoC）规模的增大，处理器核数的增多带来的功耗开销已经成为了一个急需解决的问题。多核系统并发运行多个不同任务时，由于主存总线等共享资源的限制，计算单元之间存在着资源竞争关系。即便是在单核系统中，处理器与外设在访问资源等方面也存在着竞争关系，竞争引起了延时等待与能量浪费。……