纳米级 CPU 在应用处理器中功耗温度偏差的建模
硬件体系结构
2014-04-15 v1
摘要
我们提出并实验验证了一种新的宏观模型，用于描述纳米级应用处理器或片上系统（SoC）中 CPU 温度与功耗之间的关系。通过采用整体视角，该模型能够考虑此类系统中发生的许多物理效应。结合文中描述的两种算法，我们的结果可供设计电源或热管理单元的工程师使用，以消除功率测量中的温度诱导偏差。这将帮助他们在运行多个基准测试实例时收集温度中立的功率数据。此外，通过控制 CPU 的热行为，可以降低功率需求和系统故障率。尽管通常假设温度/功耗关系呈指数关系，但缺乏公开的物理温度/功耗测量数据来支持这一假设，而本文纠正了这一点。通过对两个搭载纳米级应用处理器的相关平台进行测量，我们表明在 20{\deg}C 至 85{\deg}C 的温度范围内，功耗/温度关系确实很可能是指数关系。我们的数据表明，对于工作在 20{\deg}C 至 50{\deg}C 之间的应用处理器，二次模型仍然准确，而线性近似也是可以接受的。
引用
@article{arxiv.1404.3381,
title = {Modeling the Temperature Bias of Power Consumption for Nanometer-Scale CPUs in Application Processors},
author = {Karel De Vogeleer and Gerard Memmi and Pierre Jouvelot and Fabien Coelho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.3381},
year = {2014}
}
备注
Submitted to SAMOS 2014; International Conference on Embedded Computer Systems: Architectures, Modeling, and Simulation (SAMOS XIV)