Förbättring av teknik har lett till en ökning av antalet skikt i datachips . Även om sådana konfigurationer kan leda till förbättrad datorns prestanda , kan ökningar och variationer i temperatur störa systemets prestanda och förkorta livslängden på chipet . Dynamisk frekvens spänning skalning , eller DVFS , har varit en vanlig metod för att hantera strömförbrukningen och den resulterande värmen . En sluten slinga termiskt styrsystem är en nyare lösning . Principer för DVFS
DVFS kan minska energiförbrukningen och motsvarande värmen genom att stänga av strömmen till oanvända processorer genom användning av motordrivna grindar . Processen baseras på förväntad arbetsbelastning och arbetsbelastning indikeras av sensorer i systemet . Störningar i systemets prestanda från makten avlopp för grindarna kan minimeras genom att placera portarna i parallella konfigurationer . Korrekt drift åstadkommes genom en komplex logik design. Forskning visar att förlust av prestanda är relativt liten när operationen är enkel , såsom routing genom processorn . Minskning i prestanda blir mer betydelsefull eftersom verksamheten blir mer komplex .
Begränsningar av DVFS
DVFS ger en total minskning av temperaturen och en minskad energiförbrukning . Men systemen är föremål för termiska variationer och hot spots . I sådana fall fungerar DVFS som ett korrigerande åtgärder snarare än att förutse sådana händelser . Detta kan resultera i plötslig power -mode övergångar och motsvarande minskning av systemets prestanda . Dessutom innebär denna strategi inte lätt att anpassa sig till förändringar i krav på prestanda . Frekvens förutsägelse i samband med med DVFS har föreslagits som en lösning på plötsliga power -mode övergångar . Även om detta inte minskar systemets totala temperaturen kvarstår problemen med hot spots och termiska variationer .
Closed - loop Thermal Management System
Detta system använder modellen förutsägande kontroll för att identifiera potentiella problem med värme och samtidigt minska eventuella störningar till systemets prestanda . Beteendet hos multicorechip analyseras . I synnerhet är de egenskaper hos kisel och koppar lager av marker som identifierats , och beräkningar görs baserat på denna information. Dessutom är kraven på högre nivå programvara och motsvarande krav på systemets prestanda beaktas inom ramen för modellen . Användningen av sådana uppgifter medger optimering av prestanda med bibehållen gränser för värme .
Policy förordning Använda MPC
Model Predictive Control , eller MPC , är en metod för processtyrning som avgör beteendet hos ett komplext system . Den information som erhålls genom MPC-processen kan användas på två sätt . En numeriska lösaren kan vara inbäddade i realtid kod för att reglera systemet genom användning av återkoppling kontroller. Detta är känt som ett implicit lösare . Dessutom kan data förberäknas offline och tillhandahållas i form av en tabell. Detta är en explicit lösare . Genom användandet av analysen av mutlilayer chip , potentiella oroshärdar och termiska variationer och beräkningsmetoder mellan erbjuds och krävs arbetsbelastning , visar forskning på att MPC tillvägagångssätt kan förbättra systemets prestanda med cirka 15 procent .
