魏　琳,周　磊,吴　宁,杨　睛

(1.扬州大学信息工程学院,江苏扬州 225000;2.南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京 210016)



多处理器片上系统中一种结合二阶导数的温度预测模型

魏琳1,周磊1,吴宁2,杨睛1

(1.扬州大学信息工程学院,江苏扬州 225000;2.南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京 210016)

区域温度预测是多处理器片上系统(MultiProcessor System-on-Chips,MPSoCs)高效散热的基础.本文以RC 热传导(Thermal Resistance and Capacitance,Thermal RC)模型为基础,结合二阶导数提出了一种温度预测模型.该模型不仅可以在较低的运算复杂度下准确预测温度,而且能在固定的预测误差率范围内拓宽预测时间长度,进而减少模型在实际运行中被调用的次数,降低额外功耗.实验结果表明,相比现有的一次导数预测模型,在相同可接受误差率范围内,该模型能将预测时长拓宽至对比模型的1.6倍.同时,当预测时长拓展至2.5s时,该模型的预测准确率比对比模型高3.84%.

多处理器片上系统(MPSoCs);RC热传导模型;温度预测模型

1　引言

随着集成电路技术的发展,传统全局互连方式(总线互连)已无法适应当前多处理器片上系统(MPSoCs)的通信需求.因此,结合片上网络(NoC)结构设计的新兴MPSoCs随之涌现,该设计可以提供更大的互连带宽,更低的网络能耗和更高的晶体管密度以实现更高的性能[1～3].然而,较大的晶体管密度及不断提高的处理器工作频率使芯片内功耗加大,导致MPSoCs中处理器过热[4～6].高温不仅使系统中的互连延迟、功耗、冷却成本和封装成本增加,而且会影响电路的可靠性……