基于预采样的模块级热分析方法

作     者：邹甜 骆祖莹 闫佳琪 ZOU Tian;LUO Zu-Ying;YAN Jia-Qi

作者机构：北京师范大学信息科学与技术学院北京100875 伊利诺伊理工大学计算机科学系芝加哥美国606163793 

出 版 物：《计算机学报》 (Chinese Journal of Computers)

年 卷 期：2016年第39卷第9期

页      面：1900-1911页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(61274033 61271198 61171014) 中央高校基本科研业务费专项资金资助 

主　　题：多核片上系统 结构级 热分析 建模 布图规划 

摘      要：对片上多核系统(MPSoC)进行高效结构级热分析是进行温敏布图规划与实时功耗温度管理研究的关键.由于需要预先使用HotSpot提取布图规划中功能模块之间的相关热阻参数,最新的结构级热分析算法BloTAM在温敏布图规划中的热分析效率并不理想.对于散热条件与内核尺寸确定的温敏布图规划,该文提出了一种预采样的结构级热分析算法PS-BloTAM,它先使用HotSpot为采样模块阵列建立相关热阻预采样矩阵S(即相关热阻库),温敏布图规划产生一个方案后,PS-BloTAM可以根据方案中模块的大小与位置直接使用S计算出模块之间的相关热阻矩阵R,然后使用R计算出不同工作模式下的模块温度.采用传统的设计库思想,PS-BloTAM能够快速计算出不同布图规划方案所产生的热点温度.实验数据表明:(1)与HotSpot相比,PS-BloTAM的平均误差与最大误差分别小于1.65%和6.64%,可以获得43倍的加速效果;(2)与BloTAM相比,PS-BloTAM可以获得3.4倍的加速效果;(3)在温敏布图规划的应用中,PS-BloTAM以小于1.24%误差的代价、获得了比HotSpot快近10倍的加速效果.