Une méthode d'estimation de la consommation de puissance pour un système sur puce

Estimer la consommation de puissance le plus tôt possible durant le cycle de développement est important pour pouvoir rencontrer le temps de mise en marché. Pour cela, plusieurs recherches en consommation de puissance se tournent vers l'estimation à haut niveau, comme la Modélisation au Niveau Transactionnel (TLM), pour accélérer l'obtention des estimations de puissance. Ce travail présente une méthodologie à haut-niveau orienté sur les Coeur sous licence (IP) qui effectue une estimation de puissance. La méthode propose une distinction entre l'activité de l'IP concerné et de son implémentation. Ceci permet de facilement créer un modèle qui peut être réutilisé avec différentes fréquences et implémentations. En utilisant l'information obtenue par des mesures d'une description au Niveau Registre (RTL), un modèle peut-être créé pour des simulations haut-niveau permettant d'abstraire l'implémentation. La méthodologie est présentée sur un processeur, une mémoire, un bus, une minuterie et un Contrôleur d'Interruption de Processeur (PIC) de Xilinx. En comparaison à des estimations effectuées au niveau RTL, le modèle permet d'estimer la consommation de puissance avec une précision de 25 ±10% par rapport à une estimation effectuée avec Xpower; et ce avec un facteur accélération de trois ou quatre ordres de grandeur.

Abstract

Estimating the power consumption of System on Chip as early as possible in the design life cycle is important to meet the time to market requirements. For this purpose, most research is turning toward high-level models, like the Transaction-Level Modeling (TLM), to estimate power earlier. This work presents a high-level Intellectual Property core (IP) oriented power estimation methodology. The methodology separates the activity of the IP from the implementation. This allows the ability to easily create a model that can be used with different frequencies, layout and implementation technology. By using data gathered from the Register-Transfer Level (RTL) a model can be created for high-level simulation that can take into account the technology and characteristics of the Field-Programmable Gate Array (FPGA) device. The methodology is presented in this work for a processor, its local memory IP, counter, Processor Interrupt Controller (PIC) and bus from Xilinx. Compared to estimations made at the RTL level, the resulting model gives accurate results of 25% ±10% compared to a Xpower estimate with three to four order speedups and through different implementations.