高级动态电源管理在系统软件层的设计与实现

现在可移动嵌入式系统在飞速发展,而相应的电池技术发展速度却与之不符,这就使得电源管理成为了一个迫切需要解决的问题.动态电源管理(DPM)就是一种有效的系统级电源管理策略,它在恰当的时机选择性地切换设备状态,其目的是节省系统功耗以及系统响应延时.介绍了现有的几种DPM策略,如贪婪策略、超时策略、预判策略以及随机模型最优化策略等等,通过分析现有策略的优缺点,提出了一种系统级高级动态电源管理策略(ADPM),并在软件模拟环境中实现了ADPM策略和现有的其它几种DPM策略,并通过实验将几种策略进行比较,结果表明,ADPM在系统响应速度上要平均提高13%,在功耗节省上平均要提高16%,证明ADPM是一种有效的动态电源管理策略.     

基于任务级的设备动态调度机制的设计与实现

传统动态电源管理（DPM）策略仅仅建立在对目标设备的工作负载进行观测的基础上。由于这些设备级的DPM策略只能隐式认为所有工作负载来自于同一个任务请求源,因而带有一些不可避免的缺陷。在DPM范畴内提出了一种基于任务级的动态功耗降低技术,通过对任务请求源进行划分以及系统级的准确建模,从而能够提供PM更多有关将来的工作负载请求信息。实验结果表明,EODSA策略及其改进策略都具有稳定性,而且在满足相应假设和前提条件下都能够更为显著的降低外设乃至整个系统的平均功耗。     

基于任务级的设备动态调度机制的设计与实现

传统动态电源管理(DPM)策略仅仅建立在对目标设备的工作负载进行观测的基础上。由于这些设备级的DPM策略只能隐式认为所有工作负载来自于同一个任务请求源,因而带有一些不可避免的缺陷。本文的主要工作是在DPM范畴内提出了一种基于任务级的动态功耗降低技术,通过对任务请求源进行划分以及系统级的准确建模,从而能够提供PM更多有关将来的工作负载请求信息。实验结果表明,本文所提出的EODSA策略及改进策略都具有稳定性,而且在满足相应假设和前提条件下都能够更为显著的降低外设乃至整个系统的平均功耗。     

系统级动态电源管理算法的研究

嵌入式系统的DPM问题就是通过在系统的部分组件空闲时关断其电源,并在有任务到来时恢复对它的供电,以减少系统级功率消耗,其目的就是在最小系统功耗的情况下实现最优的性能。要实现此目的,迫切需要有一个高性能的电源管理算法。该文研究了目前国际上比较流行的几种系统级动态电源管理算法,比较并指出各个算法的优缺点及改进的方法,为发展高性能的智能电源管理算法提供理论分析和实验比较结果。     

一种可执行功耗管理的无线传感器网络节点电源

为了使无线传感器网络(WSNS)节点能够执行动态电压调整(DVS)和动态电源管理(DPM),采用了独特的低功耗电源能量感知电路,通过调节电源电压、管理外围功能模块的电源,以降低节点功耗.对照实验表明,节点能够预测自己的剩余能量,可以在系统软件的配合下进行有效的DPM和DVS,关闭部分无效工作电路,并将电源电压由3.3 V降低到2 V.采用所设计的电源电路显著延长了节点的使用寿命,保证了传感器节点的工作电压不随电池电压降低而改变,从而使传感器节点在测量的长期一致性和稳定性上优于电池直接供电;使系统各个部分运行在节能模式下,较好地优化了节点能耗,提高了节点能量利用率,从而有效延长了网络的生存寿命.     

嵌入式系统动态电源管理技术研究

嵌入式系统设计者在以往的设计过程中,通常只考虑系统的稳定性、实时性等,然而随着系统功能的增强和集成度的提高,面临一个新的挑战,即降低系统的功耗。本文重点介绍了动态电源管理（Dynamic Power Management,DPM）设计技术的基本原理和策略模型,并用实例对PMC模型和PM模型进行了详细说明。     

一种支持外部控制的动态电源管理方法

为降低微控制器(MCU)应用系统的功耗,节省硬件资源,提出了一种新型的动态电源管理方法。该动态电源管理方法在支持内部软件控制MCU系统内部电源域的基础上,扩展支持了外部设备对MCU系统内部电源域的控制;外部设备能够根据实际的应用场景实时通过通信电路对MCU系统内部电源域进行开启或关断控制;通信电路使用的通信端口与外部唤醒端口复用一个IO端口。仿真结果表明,对比传统门控时钟的低功耗方法,采用该动态电源管理方法在降低驱动电机的通用MCU系统的静态功耗方面有显著作用:在脉宽调制模块(PWM)稳定工作和待机状态时,系统总静态功耗分别降低了27.43%和98.18%。有效降低了MCU的系统功耗,节省了硬件资源,提高了对MCU内部电源域控制的灵活性和高效性。     

基于Monahans的嵌入式电源管理方案

针对新推出的Monahans处理器,结合其自带的电源管理功能和Linux电源管理子系统的相关内容,提出电源管理方案。该方案能实时监控系统的运行状态,从而动态地降低系统运行的频率和电压,进行各电源状态的转换。应用结果证明该方案能减小系统功耗,延长电池使用时间。     

嵌入式Linux的动态电源管理技术

在SoC硬件对电源管理支持基础上,通过设计电源管理操作点、管理类、管理策略等结构,把系统创建的任务和具体电源管理硬件参数联系起来,为任务间精细电源管理提供包括应用层、操作系统层以及硬件层的框架结构。结合用户层制定的策略,实时、动态、低延迟管理系统动态功耗,调整CPU工作频率和电压、外部总线时钟频率、外部设备时钟/电源参数。实践证明,节能效果良好。     

动态电源管理的在线优化技术

研究离散事件动态系统中的一类随机离散动态系统—–半Markov决策过程,在动态电源管理问题中的应用.动态电源管理问题存在于很多便携式电子设备中,其主要目的是根据电子设备的状态通过电源管理策略选择关闭或休眠一些元器件,从而实现节省电子设备功耗,延长电池使用时间的目的.首先讨论了动态电源管理问题的建模,给出了一种带有禁止时间的在线优化方法,该方法通过设备自身运行数据,自主地学习并改进电源的动态管理策略,从而使每台电子设备具有个性化的动态电源管理方式,其优化过程可以在设备充电时完成,不需要通过云传输和云计算,避免了隐私数据的泄漏.最后通过仿真实验验证了算法的有效性.     

基于队列的动态电源管理策略

动态电源管理技术是一项系统级电源优化策略,它通过有选择性的关闭(或者降低性能)空闲的可控设备来降低功耗.在回顾以往系统级动态电源管理策略的基础上,提出了一种基于队列的新型系统级动态电源管理策略,利用队列不但可以提高对于可控模块何时被唤醒时间的预测命中率,并且能够根据不断变化的任务负载情况进行自身的快速调节,以适应不同任务的要求,通过搭建的SkyEye环境进行仿真,结果验证了在性能和节能方面,该方法优于传统方法.     

功耗管理透明虚拟化

基于虚拟机技术的服务器整合可以提高系统能效,但虚拟化机制的隔离效应为功耗管理带来新的挑战。本文面向虚拟化计算环境,提出虚拟机内外相结合的两级功耗管理模型;设计了功耗行为多级监控框架;提出功耗管理机制虚拟化映射并设计了满足虚设备性能需求的物理速率映射算法;实现了用户透明的功耗管理虚拟化方案。实验表明,本文提出的功耗管理虚拟化技术支持用户透明的功耗管理,对系统性能的影响不足1%,满足高端计算需求。     

Research and Implementation of Task Management Model in Product Development Process Management

The implementation of product development process management (PDPM) is an effective means of developing products with higher quality in shorter lead time. It is argued in this paper that product, data, person and activity are basic factors in PDPM With detailed analysis of these basic factors and their relations in product developmed process, all product development activities are considered as tasks and the management of product development process is regarded as the management of task execution A task decomposition based product development model is proposed with methods of constructing task relation matrix from layer model and constraint model resulted from task decomposition. An algorithm for constructing directed task graph is given and is used in the management of tasks. Finally, the usage and limitation of the proposed PDPM model is given with further work proposed.     

嵌入式系统动态电源管理算法研究

嵌入式系统的能耗问题已经成为嵌入式系统设计中的难点与热点。动态电源管理策略、内存管理机制、总线编码技术和硬件设计等方法被用来降低能耗。比较而言,动态电源 管理是最直接、最有效的方法。本文先从理论上分析了能耗问题的特点,然后研究了目前比较流行的几种动态电源管理算法,并对试验结果进行了比较和理论分析。     

面向芯核设计的功耗层次化管理策略

在对现有的各种低功耗设计技术和动态功耗管理策略进行研究的基础上,提出了一种适合于面向芯核设计的层次化电路功耗层次化管理策略及其实现方法．通过让系统在处于空闲状态时迅速进入极低功耗模式的方法来降低功耗,不但能很好地完成复杂系统的功耗管理功能,而且具有较好的可扩展性．将此方法应用于一款数百万门级的片上系统设计中的实验结果表明,在对芯片面积和性能影响不大的情况下,在很大程度上实现了功耗管理,并大幅度地降低了系统功耗。     

高性能计算中处理器功耗特征的评测与分析

高性能计算系统的系统结构和应用模式与单机系统或商用机群服务器系统都有很大的不同,掌握功耗特征是提高能效的前提。本文将支撑功耗管理的低功耗技术分为动态资源休眠和动态速率调节两类,并就处理器的这两类机制在高性能计算中的应用进行评测,验证了功耗管理在高性能计算中的有效性,量化分析了处理器功耗特征,指出了当前管理方案的不足及改进设想,对进一步能耗优化有重要的指导意义。     

动态功耗管理算法在ucLinux中的研究和实现

嵌入式产品体积的缩小和更长使用时间的要求,使嵌入式系统对功耗管理的要求越来越高.给出了一种实时功耗管理算法,对其功耗管理效果进行了研究和分析.详细描述了ucLinux中的功耗管理机制,并结合嵌入式系统的特点,对其进行了研究和改进.以此基础,在ucLinux中实现了动态功耗管理算法,给出了具体的功能实现描述,并验证了其效果.结果表明,这种方法起到了较好的功耗管理效果,实现了对嵌入式系统外设有效的功耗管理.     

嵌入式系统的动态功耗管理结构

近几年来功耗问题成为在嵌入式系统领域中普遍关注的热点问题。其中动态功耗管理便是一种重要的减少系统范围的能量的方式。在近年的处理机设计技术中引入了支持基于动态电压与频率缩放的功耗管理的系统,主要提出一种基于这种技术的动态功耗管理的层次体系结构,它是基于"策略"的一种抽象定义。最后文章还用一个实例说明该结构不但能很好地完成复杂系统的功耗管理功能,而且具有较好的可扩展性,并且可以大幅度地降低系统功耗。