针对电压可调处理器的低功耗设计策略

在便携式系统的低功耗设计中,动态电源管理(Dynamic Power Management,DPM)和动态电压调节(Dynamic Voltage Scaling,DVS)已经成为比较通用的技术,并且很多实验数据表明DVS省电性能比DPM更为优越。本文针对电压可调的处理器,在理论证明的基础上提出了一种能够跟踪工作负载需求变化,在保证给定任务组中所有任务性能的同时实现系统能耗最优化的电压调节策略EOVSP(Energy Optimal Voltage Scaling Policy)。实验结果也表明,该策略在满足系统性能要求的前提下具有比一般DPM策略更好的省电性能。

针对离散电压处理器的动态电压调节策略

嵌入式系统设计者在以往设计过程中,通常只考虑到系统的稳定性、实时性等,但现在却面临着一个新的挑战降低系统的功耗。基于LP线性规划模型,针对具有离散工作电压模式的处理器提出了一种动态电压调节策略LPBVSP(LP based voltage scaling policy)。LPBVSP能够根据工作负载的需求变化实现处理器工作模式的动态切换,达到系统性能与能耗之间的平衡。实验结果表明,LPBVSP策略能够在更大的程度上降低系统平均能耗,最大比率可达59%。

适用于混合多任务系统的低功耗设计策略

对EOVSP策略进行分析的基础上,针对运行在电压可调处理器上的由瞬态任务和周期性任务所组成的混合系统,提出了一种动态电压调节策略VSPFMT.采用一种树型结构对任务进行排列,同时引入5种任务重组准则,建立VSPFMT策略中的任务重组模型,在策略执行过程中综合运用DVS和DPM的思想.实验结果表明:该策略在满足任务截止期限的同时,能够在更大的程度上降低系统平均功耗,最大比率可达69%.VSPFMT策略扩大了EOVSP的应用场合,并且也将进一步降低系统的功耗.