【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电子，具体涉及一种数字功率计电路及权重确定方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、随着集成电路芯片的集成度不断提高，芯片上的负载消耗也不断变高，快速的负载功耗变化会在芯片上产生较大的电压波动，电压跌落剧烈时将会影响电路时序，进而导致电路功能出错。为了防止大幅度的电压跌落，传统的芯片设计中会留下一定的电压余量，以保证即使出现了最坏情况的电压跌落，芯片也能正常工作，但电压余量太高会大大增加芯片功耗。目前的解决方案是在芯片设计中保留较小的电压余量来减小芯片功耗，同时使用动态的数字功率计电路来监测芯片功耗，在芯片功耗陡升时，抬升电压，避免芯片的电压剧烈跌落。
2、经研究发现，目前的动态数字功率计电路在监测芯片功耗时有一定的延迟，这可能会导致电压抬升不及时，仍然不能很好解决电压跌落剧烈的问题。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种数字功率计电路及权重确定方法、装置、设备及介质。
2、第一方面，本公开实施例中提供了一种数字功率计电路，包括m个信号翻转监测模块，m个功耗计算模块和一个功耗修正模块，所述m为芯片上的处理器数量，其中：
3、所述信号翻转监测模块，与所述芯片上的处理器一一对应，连接对应处理器上的目标信号模块，用于监测所述目标信号模块的信号翻转信息，所述目标信号模块为预先筛选的对芯片功耗的影响程度超过预定影响程度的信号模块；
4、所述功耗计算模块，与所述信号翻转监测模块一一对应，连接对应的信号翻转监测模
5、功耗修正模块，连接所述m个功耗计算模块，用于将所述功耗计算模块输出的所述处理器对应的翻转功耗与所述处理器对应的时钟树功耗相加，得到所述处理器对应的修正功耗，将时钟有效的处理器的修正功耗相加，得到所述芯片的未来功耗；
6、所述m为大于等于1的整数。
7、在一种可能的实施方式中，所述信号翻转监测模块，包括多个信号翻转监测器；所述信号翻转监测器包括一级寄存器、二级寄存器和异或门，其中：
8、所述一级寄存器的输入为所述信号翻转监测模块对应的处理器的时钟信号和所述目标信号模块输出的信号，所述一级寄存器用于在时钟边沿到来时将所述目标信号模块输出的信号锁存后输出，所述二级寄存器的输入为所述信号翻转监测模块对应的处理器的时钟信号和所述一级寄存器的输出数据，所述二级寄存器用于在时钟边沿到来时将所述一级寄存器的输出数据锁存后输出，所述异或门的输入为所述一级寄存器的输出数据和所述二级寄存器的输出数据，所述异或门的输出为所述目标信号模块的信号翻转信息。
9、在一种可能的实施方式中，若所述目标信号模块输出的信号为n个单位位宽的信号，则所述目标信号模块连接n个信号翻转监测器，每个信号翻转监测器的输入为所述目标信号模块输出的一个单位位宽的信号，用于监测所述目标信号模块输出每个单位位宽的信号的翻转信息；
10、所述信号翻转监测模块还包括或门，所述或门连接所述n个信号翻转监测器，用于累计所述目标信号模块输出每个单位位宽的信号的翻转信息，得到所述信号模块输出的信号的翻转信息；
11、所述n为大于等于2的整数。
12、第二方面，本公开实施例提供了一种权重确定方法，所述方法包括：
13、获取训练数据集，所述训练数据集包括多条样本数据，所述样本数据包括样本信号翻转信息及其对应的样本芯片功耗，其中，所述样本信号翻转信息为芯片执行全部样本指令序列时第j个信号模块在第i个时钟周期的信号翻转信息，所述样本芯片功耗为第i个时钟周期的k周期后的芯片功耗真值；
14、使用所述训练数据集，训练功耗预测模型中的功耗权重，得到训练好的功耗权重，其中，所述训练好的功耗权重为芯片上信号模块中的目标信号模块在当前时钟周期的信号翻转信息对k周期后的芯片功耗的影响权重，所述目标信号模块为训练时筛选的对芯片功耗的影响程度超过预定影响程度的信号模块；
15、所述i，j，k为大于0的整数。
16、在一种可能的实施方式中，所述获取训练数据集，包括：
17、生成多个指令序列；
18、使用遗传算法，根据所述多个指令序列生成芯片功耗波动范围最大的样本指令序列；
19、获取所述样本指令序列对应的样本数据。
20、在一种可能的实施方式中，所述使用所述训练数据集，训练功耗预测模型中的功耗权重，得到训练好的功耗权重，包括：
21、使用所述训练数据集，以本轮的一组功耗权重为初始值，训练功耗预测模型，得到训练好的一组候选功耗权重，其中，第一轮的一组功耗权重为随机生成的权重，所述功耗预测模型的损失函数为误差项和惩罚项之和最小，所述误差项为所述功耗预测模型的芯片预测功耗与对应的样本芯片功耗之间的差距，所述惩罚项用于增加本轮的一组功耗权重中功耗权重为0的数量且降低不为0的功耗权重对应的信号模块输出信号之间的相关性；
22、选取所述训练好的一组候选功耗权重中大于预定阈值的候选功耗权重作为有效集中的有效权重；
23、使用坐标下降算法调整所述有效集内的各个有效权重，直至所述功耗预测模型的损失函数达到局部最小，得到一组调整权重；
24、将所述一组调整权重中大于预定阈值的调整权重作为新的有效集中的有效权重，继续使用坐标下降算法调整所述新的有效集内的有效权重，直至新的有效集中的有效权重不再变化，得到目标有效集；
25、将所述目标有效集中的有效权重作为下一轮的一组功耗权重，同时减小所述惩罚项的惩罚强度，进行下一轮训练，直至所述惩罚项的惩罚强度达到预定最小值，将最后一轮的目标有效集作为训练好的功耗权重。
26、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
27、获取测试数据集，所述测试数据集包括与所述训练数据集中的样本数据均不同的多条样本数据；
28、使用所述测试数据集，对所述功耗预测模型进行模型测试；
29、响应于测试未通过，继续训练所述功耗预测模型中的功耗权重，直至测试通过；
30、响应于测试通过，则获取测试通过的功耗预测模型中的功耗权重作为训练好的功耗权重。
31、在一种可能的实施方式中，所述损失函数中的误差项l通过以下公式计算：
32、
33、所述损失函数中的惩罚项p通过以下公式计算：
34、
35、其中，u为芯片执行全部样本指令序列的时钟周期总数量，y[i]为芯片执行样本指令序列时第i个时钟周期的k周期后的芯片功耗真值，p′[i]为芯片执行样本指令序列时第i个时钟周本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数字功率计电路，其特征在于，包括M个信号翻转监测模块，M个功耗计算模块和一个功耗修正模块，所述M为芯片上的处理器数量，其中：
2.根据权利要求1所述的数字功率计电路，其特征在于，所述信号翻转监测模块，包括多个信号翻转监测器；所述信号翻转监测器包括一级寄存器、二级寄存器和异或门，其中：
3.根据权利要求2所述的数字功率计电路，其特征在于，若所述目标信号模块输出的信号为N个单位位宽的信号，则所述目标信号模块连接N个信号翻转监测器，每个信号翻转监测器的输入为所述目标信号模块输出的一个单位位宽的信号，用于监测所述目标信号模块输出每个单位位宽的信号的翻转信息；
4.一种权重确定方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取训练数据集，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使用所述训练数据集，训练功耗预测模型中的功耗权重，得到训练好的功耗权重，包括：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在
9.一种权重确定装置，其特征在于，所述装置包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取模块被配置为：
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述训练模块被配置为：
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述损失函数中的误差项L通过以下公式计算：
14.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求4至8任一项所述的权重确定方法。
15.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求4至8任一项所述的权重确定方法。
16.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括权利要求1-3任一项所述的数字功率计电路。
...【技术特征摘要】
1.一种数字功率计电路，其特征在于，包括m个信号翻转监测模块，m个功耗计算模块和一个功耗修正模块，所述m为芯片上的处理器数量，其中：
2.根据权利要求1所述的数字功率计电路，其特征在于，所述信号翻转监测模块，包括多个信号翻转监测器；所述信号翻转监测器包括一级寄存器、二级寄存器和异或门，其中：
3.根据权利要求2所述的数字功率计电路，其特征在于，若所述目标信号模块输出的信号为n个单位位宽的信号，则所述目标信号模块连接n个信号翻转监测器，每个信号翻转监测器的输入为所述目标信号模块输出的一个单位位宽的信号，用于监测所述目标信号模块输出每个单位位宽的信号的翻转信息；
4.一种权重确定方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取训练数据集，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使用所述训练数据集，训练功耗预测模型中的功耗权重，得到训练好的功耗权重，包括：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈冲飞，李德建，单伟伟，杨立新，周恺泽，陈琦，丘四海，金鑫，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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