Forbedring i teknologi har medført en stigning i antallet af lag i computerchip. Selv om sådanne konfigurationer kan føre til bedre computerens ydeevne , kan stigninger og variationer i temperaturen forstyrre systemets ydeevne og forkorte livet af chippen. Dynamisk frekvens spænding skalering eller DVFS , har været en fælles metode til at styre strømforbruget og den resulterende varme. Et lukket kredsløb termisk management system er en nyere løsning. Principper for DVFS
DVFS kan reducere strømforbruget og den tilsvarende varme ved at slukke strømmen til ubrugte processorer gennem brug af magt porte. Processen er baseret på forventede arbejdsbelastning og arbejdsbyrde indikeret af sensorer i systemet . Forstyrrelser for systemets ydelse fra magten afløb for portene kan minimeres ved at placere portene i parallelle konfigurationer. Korrekt funktion opnås ved en kompleks logik design . Forskning viser , at tab af ydeevne er relativt lille, når operationen er enkel, såsom routing gennem processoren. Reduktion i ydeevne bliver mere markant , da operationen bliver mere kompleks.
Begrænsninger af DVFS
DVFS fremlægger en samlet reduktion på temperatur og en reduktion i strømforbrug. Men systemerne er underlagt temperatursvingninger og hot spots . I sådanne tilfælde fungerer DVFS som en korrigerende handling end at foregribe sådanne hændelser. Dette kan resultere i pludselige power -mode overgange og tilsvarende reduktion af systemets ydeevne. Derudover er denne fremgangsmåde ikke umiddelbart tilpasse sig ændringer i krav til ydeevne. Frekvens forudsigelse i forbindelse med med DVFS er blevet foreslået som en løsning på pludselige power -mode overgange. Mens dette betyder at reducere det samlede system temperatur , er der stadig problemer med hot spots og termiske variationer.
Lukket loop Thermal Management System
Dette system bruger model prædiktiv kontrol for at identificere potentielle problemer med varme og samtidig reducere potentielle afbrydelser af systemets ydeevne. Opførslen af multicore chippen analyseres . Især er kendetegnene for de silicium og kobber lag af chips identificeret, og der foretages beregninger baseret på denne information. Derudover krav højere niveau software og tilsvarende efterspørgsel på systemets ydeevne er indregnet i modellen. Brugen af sådanne oplysninger giver optimal ydeevne og samtidig opretholde grænser for varme.
Policy forordning Brug MPC
Model Predictive Control eller MPC , er en metode til processtyring der hjælper med at fastslå den adfærd, et komplekst system . De oplysninger, som MPC-processen kan anvendes i to måder . En numerisk solver kan indlejres i realtid kode at regulere systemet ved hjælp af feedback- kontrol. Dette er kendt som en implicit Solver . Også kan data precomputed offline og forudsat i form af en tabel. Dette er et eksplicit solver . Gennem brug af analysen af mutlilayer chip , potentielle hot spots og temperatursvingninger og beregning mellem sœlges arbejdsbyrde , viser forskning, at MPC tilgang er i stand til at forbedre systemets ydeevne ved cirka 15 procent .
