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适用于混合多任务系统的低功耗设计策略

东南大学学报（自然科学版） 2010年第4期40卷 687-691页

作者：卜爱国李杰王超东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心南京210096

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... 详细信息

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.

关键词：电压可调处理器动态电压调节任务重组系统平均功耗

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PBALT动态电源管理策略

电路与系统学报 2005年第4期10卷 56-60,20页

作者：卜爱国刘昊李杰东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心江苏南京210096

在嵌入式和便携式系统的低功耗设计中,动态电源管理(DynamicPowerManagement,DPM)是一个非常重要的技术[2]。DPM本质上是一种“在线”问题,因为PM(PowerManagement)策略必须在系统所有输入信息可用之前就能够对系统资源的使用情况做出... 详细信息

在嵌入式和便携式系统的低功耗设计中,动态电源管理(DynamicPowerManagement,DPM)是一个非常重要的技术[2]。DPM本质上是一种“在线”问题,因为PM(PowerManagement)策略必须在系统所有输入信息可用之前就能够对系统资源的使用情况做出正确的判断。本文在对自适应学习树(AdaptiveLearningTree[4],ALT)不足之处进行分析的基础上,提出了一种新颖的DPM策略-PBALT(Probability-BasedALT)。实验结果表明,PBALT具有很强的稳定性;而且在对空闲时段的预测准确性方面,PBALT比ALT具有更高的命中率。

关键词： DPM ALT 学习树 PBALT

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基于Markov模型的动态电压调节策略

计算机应用研究 2011年第10期28卷 3750-3752页

作者：卜爱国东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心南京210096

基于Markov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MKBVSP(Markov based voltage scaling policy)。MKBVSP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... 详细信息

基于Markov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MKBVSP(Markov based voltage scaling policy)。MKBVSP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,MKBVSP策略能够在更大程度上降低系统平均能耗,最大比率可达58%。

关键词：嵌入式系统低功耗设计动态电源管理动态电压调节 Markov模型

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针对离散电压处理器的动态电压调节策略

计算机应用研究 2011年第5期28卷 1786-1788页

作者：卜爱国东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心南京210096

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 scalin... 详细信息

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%。

关键词：嵌入式系统低功耗设计动态电压调节电压可调处理器

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基于任务级的动态电源管理设备调度策略

电路与系统学报 2005年第5期10卷 33-38页

作者：卜爱国刘昊胡晨李杰东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心江苏南京210096

在嵌入式和便携式系统的低功耗设计中,动态电源管理(Dynamic Power Management,DPM)是一个非常重要的技术。然而,传统的DPM策略都仅仅建立在对目标设备的工作负载进行观测的基础上,从而带来了诸如无谓等待过程和预测错误等缺陷。本文则... 详细信息

在嵌入式和便携式系统的低功耗设计中,动态电源管理(Dynamic Power Management,DPM)是一个非常重要的技术。然而,传统的DPM策略都仅仅建立在对目标设备的工作负载进行观测的基础上,从而带来了诸如无谓等待过程和预测错误等缺陷。本文则从任务级的角度出发提出了一种在线设备调度策略EODSA(Energy Optimal Device Scheduling Algorithm)及其改进策略IEODSA1(Improved EODSA1)、IEODSA2(Improved EODSA2)。实验结果表明,本文所提出的三种策略都具有稳定性;而且和传统DPM策略相比,EODSA、IEODSA1、IEODSA2在满足对应的假设和前提条件下都能够显著降低外设的平均功耗。

关键词：嵌入式系统 DPM 在线调度能量最优化设备计划调度

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针对电压可调处理器的低功耗设计策略

电路与系统学报 2006年第5期11卷 44-50页

作者：刘昊卜爱国东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心江苏南京210096

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... 详细信息

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。

关键词：低功耗 DPM DVS 电压可调处理器 EOVSP

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基于MA(q)模型的动态电源管理预测策略

计算机应用研究 2011年第7期28卷 2516-2518页

作者：卜爱国王炯东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心南京210096 无锡市供电公司江苏无锡214000

基于MA(q)模型提出了一种新颖的PIF(predictive-issue-feedback)预测策略,该策略由MA(q)预测模块、CI控制模块、PF反馈模块三部分组成。实验结果表明,PIF策略具有稳定性,而且与其他预测性策略相比,该策略能够进一步降低系统的平均功耗。

关键词：嵌入式系统动态电源管理预测策略 MA(q)模型

基于自适应门控时钟的CPU功耗优化和VLSI设计

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东南大学学报（自然科学版） 2015年第2期45卷 219-223页

作者：卜爱国余翩翩吴建兵单伟伟东南大学国家专用集成电路系统工程研究中心南京210096

提出了一种CPU的功耗优化方法,即通过自适应时钟门控来解决CPU中由于流水线阻塞、浮点处理器（FPU）和多媒体协处理器空闲所导致的动态功耗浪费.首先,设计了模块级自适应时钟门控单元,并通过芯片内部硬件电路来自动监测上述模块是否空闲... 详细信息

提出了一种CPU的功耗优化方法,即通过自适应时钟门控来解决CPU中由于流水线阻塞、浮点处理器（FPU）和多媒体协处理器空闲所导致的动态功耗浪费.首先,设计了模块级自适应时钟门控单元,并通过芯片内部硬件电路来自动监测上述模块是否空闲,模块空闲时时钟关闭,从而消除了不需要的时钟翻转带来的模块内部动态功耗消耗.然后,将自适应时钟门控单元应用于国产处理器Unicore-2中,对其流水线阻塞、FPU和多媒体协处理器空闲的产生进行功耗优化.最后,基于TSMC 65 nm工艺下已流片芯片的网表和寄生参数文件,通过反标芯片的波形获得电路翻转率,并用Prime Time PX工具进行了功耗仿真.仿真结果表明,利用本方法运行Dhrystone,Whestone和Stream三个典型测试程序时可获得18%-28%的功耗收益,其面积代价可以忽略,并对CPU性能没有影响.

关键词：低功耗自适应时钟门控流水线阻塞

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基于AR模型的PCF动态电源管理预测策略

应用科学学报 2005年第5期23卷 483-488页

作者：卜爱国刘昊胡晨王超东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心江苏南京210096

基于AR(auto-regressive)模型提出了一种新颖的预测控制反馈(predictive-control-feedback,PCF)预测策略,该策略能够很好地解决某些文献所提出策略中存在的问题.实验结果表明,PCF策略具有稳定性;与其他预测性策略相比,该策略能够进一步... 详细信息

基于AR(auto-regressive)模型提出了一种新颖的预测控制反馈(predictive-control-feedback,PCF)预测策略,该策略能够很好地解决某些文献所提出策略中存在的问题.实验结果表明,PCF策略具有稳定性;与其他预测性策略相比,该策略能够进一步降低系统的平均功耗.

关键词：嵌入式系统动态电源管理 AR模型预测策略