专利名称：调整芯片功耗的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种芯片技术，特别是涉及一种调整芯片功耗的方法和装置。
背景技术：
目前，通信设备的节能减排是新的发展趋势。在现代通信设备中由可编程逻辑器 件组成的芯片(以下称为可编程逻辑器件芯片)是很常用的器件，整个系统的功耗包括多 个可编程逻辑器件芯片的功耗。 现有技术中，在设计可编程逻辑器件实现的芯片时，一般会根据产品的标称规格， 设置该可编程逻辑器件芯片的时钟频率，即产品一经设计完成，工作状态下的时钟频率就 固定了，时钟频率固定的芯片的功耗也基本是固定的。在芯片工作中，实际的业务数据流 量经常与芯片在最初设计时设定的固定时钟频率不相适应，由于芯片的功耗与芯片的工作 时钟频率有直接关系，从而导致网络中实际的业务数据流量对应的功耗与芯片工作过程中 的实际功耗不相适应。例如，可编程逻辑器件芯片设计是按照5Gbps的业务数据流量进行 设计的，即，该芯片在设计时将工作时钟频率固定设置在与5Gbps的业务数据流量对应的 工作时钟频率上，而实际工作中，网络中的流量可能没有5Gbps，但由于该可编程逻辑器件 芯片的工作时钟频率是固定的，因此芯片仍然工作在5Gbps业务数据流量相应的时钟频率 上，这不仅使得网络中实际的业务数据流量对应的功耗与芯片工作过程中的实际功耗不相 适应，而且对于实际业务数据流量相对应的功耗比芯片工作时的实际功耗小的情况，还会 造成功耗上的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法和装置，能 够动态调整芯片的功耗，减少功耗上的浪费。 为实现上述目的，本发明提供了一种调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法，该方 法包括 获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量； 根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调整可编程逻辑器件芯片的工作 时钟频率。
—种调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置，包括 流量获取单元，用于获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量； 时钟频率调整单元，用于根据获取的可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调
整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率。 可见，本发明实施例中，通过获取实时的可编程逻辑器件芯片的数据流量，调整可 编程逻辑器件芯片的工作时钟频率，进而能够根据实时业务数据流量动态调整芯片的功 耗，使得芯片的实际功耗能够与其实际业务数据流量相适应，同时还能够减少功耗的浪费。
图1是本发明实施例提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法的流程图； 图2是本发明实施例一提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法的流程图 图3是本发明实施例二提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法的流程图 图4是本发明实施例三提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置的示意图 图5是本发明实施例三中流量获取单元的一种结构示意图； 图6是本发明实施例三中流量获取单元的另一种结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供一种调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法，可以动态调整芯片 的功耗，减少功耗的浪费。 下面结合附图对本发明实施例做进一步说明。 图1示出了本发明实施例提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法的流程图， 如图l所示，该方法包括 步骤SI :获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量； 步骤S2 :根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调整可编程逻辑器件芯 片的工作时钟频率。 由于可编程逻辑器件芯片的功耗与工作时钟频率有直接关系，即工作时钟频率越 高，芯片的功耗越大，因此本发明实施例通过获取实时的可编程逻辑器件芯片的数据流量， 调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率，进而能够根据实时业务数据流量动态调整芯片 的功耗。 在本发明的不同实施例中，根据获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量方 式的不同，调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率的方式也不同，下面结合这些不同的 方式，对本发明实施例进行详细说明。
实施例一 在本发明实施例一中，可编程逻辑器件芯片内部各个模块工作在同一时钟频率
上，即向整个芯片提供统一的时钟，在实施例中可以只关心芯片整体的流量。 参见图2，本发明实施例一提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法，包括 步骤S101 :获取所述可编程逻辑器件芯片的整体实时业务数据流量； 其中，对可编程逻辑器件芯片的整体实时业务数据流量的获取可以基于整个芯片
的入口 (输入)流量和出口 (输出)流量统计获得，例如每接收、发送一个报文触发一次统
计，然后进行计数即可。由于可编程逻辑器件中通常都有报文的相关统计功能，因此，在芯
片工作中，只需要将芯片的出口和入口处实时报文相关统计取出，即可统计该芯片整体的
实时业务数据流量。 步骤S102 :根据可编程逻辑器件芯片的整体实时业务数据流量，对可编程逻辑器 件芯片内部的所有模块的工作时钟频率进行统一调整。 其中，在本实施例中可编程逻辑器件芯片内部的所有模块工作时钟频率是统一提 供的，因此可以根据步骤S102中的整个芯片的实时业务数据流量统一调整分配给整个芯 片内部各个模块的相同的工作时钟频率。
对于工作时钟频率的调整可以为根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量 连续调节工作时钟频率，也可以为根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量选择工作 时钟频率。其中，对于连续调节工作时钟频率可以借助模拟锁相环PLL或数字锁相环DLL 来产生调整后的时钟信号来实现；对于选择工作时钟频率可以通过时钟选择器来完成，具 体地，对于连续调节工作时钟频率的方法， 一般可编程逻辑器件芯片内设有时钟锁相环PLL 或DLL,可以通过控制其分频/倍频因子来控制实际输出的时钟，进而控制时钟频率，此输 出时钟信号可以提供给各个模块，作为该模块的时钟信号，因此根据实际的业务数据流量 设定不同的分频/倍频因子，从而可以动态改变锁相环输出的时钟信号的时钟频率，并进 一步改变可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的工作时钟频率；对于选择工作时钟频率的 方法，可以根据不同的芯片处理性能，量化好几种时钟频率，然后根据业务数据流量，可以 映射到上述量化后的不同的时钟频率上，即把实际的业务数据流量值关联到不同的工作时 钟频率上，通过时钟选择器来选择不同的时钟频率。 由此可见，本发明实施例一提供的方法中，整个可编程逻辑器件芯片的工作时钟 频率可以根据芯片的整体实时业务数据流量进行调整，这样在芯片的数据流量增大时，可 以提高芯片的工作频率，以适应高数据量处理的要求，当芯片的数据量减小时，可以降低芯 片的工作频率，使功耗调整为合理的范围内，降低浪费。
实施例二 本发明实施例二提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法与实施例一的区别 在于，本实施例中对可编程逻辑器件芯片内部的各个模块分别进行动态调整功耗，以适应 不同内部模块的不同实际需求。 如图3所示，本发明实施例二提供的调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法包括
步骤S201 :分别获取可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的实时业务数据流量；
其中，可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的实时业务数据流量可以根据芯片内 部的各个模块的入口流量和出口流量获得，例如每接收、发送一个报文触发一次统计，然后 进行计数即可。由于可编程逻辑器件芯片的内部模块通常都有报文统计功能，因此，在芯片 工作时，只需将每个内部模块的报文统计取出，即可统计各个模块的实时业务数据流量。
步骤S202 :根据可编程逻辑器件芯片内部各个模块的实时业务数据流量，分别调 整相应模块的工作时钟频率。 其中，在本实施例中，芯片内部的各个模块可以具有自己独立的工作时钟频率，因 此在芯片工作过程中，各个内部模块需要处理的数据流量通常不相同，为了能够使每个内 部模块的功耗与自己需要处理的数据流量相适应，可以向不同的内部模块，提供具有与其 实时业务数据流量相适应的时钟信号，使得不同的内部模块的工作时钟频率能够彼此独 立，并符合其实时业务数据流量的需要。 对于工作时钟频率的调整可以为根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量 连续调节工作时钟频率，也可以为根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量选择工作 时钟频率。其中，对于连续调节工作时钟频率可以借助时钟加扰、锁相环或数字锁相环来产 生调整后的时钟信号来实现；对于选择工作时钟频率可以通过时钟选择器来完成，具体地， 对于连续调节工作时钟频率的方法， 一般可编程逻辑器件芯片内设有时钟锁相环PLL或 DLL,可以通过控制其分频/倍频因子来控制实际输出的时钟，进而控制时钟频率，此输出时钟信号可以提供给芯片的各个内部模块，作为该模块的时钟信号，因此根据实际的业务 数据流量设定不同的分频/倍频因子，从而可以动态改变锁相环输出的时钟信号的时钟频 率，并进一步改变可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的工作时钟频率；对于选择工作时 钟频率的方法，可以根据不同的芯片处理性能，量化好几种时钟频率，然后根据业务数据流 量，可以映射到上述量化后的不同的时钟频率上，即把实际的业务数据流量值关联到不同 的工作时钟频率上，通过时钟选择器来选择不同的时钟频率。 可见，根据本实施例提供的方法由于能够对每个内部模块的工作时钟频率进行分
别调整，因此更有利于合理分配芯片内部各个模块的功耗。 实施例三 本发明实施例三相应提供一种调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置300，如图4 所示，该装置301包括 流量获取单元301，用于获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量； 时钟频率调整单元302，用于根据获取的可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流
量调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率。 其中，流量获取单元301可以只获取可编程逻辑器件芯片整体的实时业务数据流
量，也可以获取可编程逻辑器件芯片的各个内部模块的实时业务数据流量； 对于流量获取单元301只获取可编程逻辑器件芯片整体的实时业务数据流量的
情况，如图5所示，此时流量获取单元301可以包括第一报文流量获取单元30111，用于获
取整个可编程逻辑器件芯片的入口和出口的报文流量；第一统计单元30112，用于基于获
取的整个可编程逻辑器件芯片的入口和出口的报文流量，统计所述可编程逻辑器件芯片的
整体实时业务数据流量。 对于流量获取单元301获取可编程逻辑器件芯片的各个内部模块的实时业务数 据流量的情况，如图6所示，该流量获取单元301可以包括第二流量获取单元30121，用 于获取所述可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的入口和出口报文流量；第二统计单元 30122，用于基于获取所述可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的入口和出口报文流量，统 计所述芯片内部各个模块的实时业务数据流量。 相应地，时钟频率调整单元302可以根据获取的可编程逻辑器件芯片整体的流
量，对可编程逻辑器件芯片内部所有模块的工作时钟频率进行统一调整；也可以根据各个
内部模块的实时业务数据流量，对各个内部模块的工作时钟频率进行分别调整。 时钟频率调整单元302可以根据实时业务数据流量连续调节工作时钟频率，也可
以根据业务数据流量选择工作时钟频率。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围 内。
权利要求
一种调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法，其特征在于，包括获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量；根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率包括根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量连续调节或选择可编程逻辑器件芯片 的工作时钟频率。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可编程逻辑器件芯片的内部各个模 块工作在同一时钟频率上；所述获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量具体实现为获取所述可编程逻辑 器件芯片的整体实时业务数据流量；所述调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率具体实现为根据可编程逻辑器件芯片 的整体实时业务数据流量，对可编程逻辑器件芯片内部的所有模块的工作时钟频率进行统 一调整。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取可编程逻辑器件芯片的整体实 时业务数据流量具体实现为基于整个可编程逻辑器件芯片的入口和出口的报文流量，统 计所述整体实时业务数据流量。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可编程逻辑器件芯片的内部各个模 块工作在各自的时钟频率上；所述获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量具体实现为分别获取所述可编程 逻辑器件芯片内部的各个模块的实时业务数据流量；所述调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率具体实现为根据可编程逻辑器件芯片 内部的各个模块的实时业务数据流量，分别调整相应的模块的工作时钟频率。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分别获取可编程逻辑器件芯片内部 的各个模块的实时业务数据流量具体实现为分别基于可编程逻辑器件芯片内部的各个模 块的入口和出口报文流量，统计所述各个模块的实时业务数据流量。
7. —种调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置，其特征在于，包括 流量获取单元，用于获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量； 时钟频率调整单元，用于根据获取的可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率。
8. 根据权利要求7所述的调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置，其特征在于，所述流 量获取单元包括第一报文流量获取单元，用于获取整个可编程逻辑器件芯片的入口和出口的报文流第一统计单元，用于基于获取的整个可编程逻辑器件芯片的入口和出口的报文流量， 统计所述可编程逻辑器件芯片的整体实时业务数据流量。
9. 根据权利要求7所述的调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置，其特征在于，所述流 量获取单元包括第二流量获取单元，用于获取所述可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的入口和出口 报文流量；第二统计单元，用于基于获取所述可编程逻辑器件芯片内部的各个模块的入口和出口 报文流量，统计所述芯片内部各个模块的实时业务数据流量。
全文摘要
本发明实施例提供一种调整可编程逻辑器件芯片功耗的方法，包括获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量；根据可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率。本发明实施例还提供一种调整可编程逻辑器件芯片功耗的装置，包括流量获取单元，用于获取可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量；时钟频率调整单元，用于根据获取的可编程逻辑器件芯片的实时业务数据流量调整可编程逻辑器件芯片的工作时钟频率。根据本发明实施例，能够使芯片工过程中的实际功耗与其实时业务数据流量相应的功耗相适应，而且可以减少功耗的浪费。
文档编号G06F1/32GK101751111SQ20081018623
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者伊学文, 罗俊 申请人:华为技术有限公司