【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子，具體涉及一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統。
技術介紹
1、在現有技術中，多芯片封裝系統是一種廣泛應用于多核處理器的設計方式，通過將多個計算核心集成在一個封裝中，提升計算性能和功能密度。然而，多芯片封裝的設計面臨諸多技術挑戰，其中之一是高負載情況下的功耗分配問題。
2、目前，多芯片封裝系統通常采用固定的功率分配策略，即通過預設的功率上限和調度算法，為每個核心或芯片分配固定的功率。然而，這種方式存在以下缺陷：現有技術中的固定功率分配方式無法根據各芯片的實時負載動態調整功率供應，導致部分芯片因高負載運行而過熱，而其他芯片則因低負載運行而出現資源浪費；在高負載應用場景下，多個芯片之間可能出現功耗分配不均的問題，導致局部區域的功耗過高，進而增加散熱難度并縮短芯片壽命；現有的功率管理機制主要依賴于硬件級別的功率限制，缺乏針對實際運行負載和應用需求的動態調控能力，難以應對復雜的運行場景?？傮w而言，現有技術無法有效解決多芯片封裝系統中功率分配的動態性和靈活性問題，限制了其在高性能計算和動態負載環境中的應用潛力。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，解決現有技術無法有效解決多芯片封裝系統中功率分配的動態性和靈活性問題，限制了其在高性能計算和動態負載環境中的應用潛力的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，所述系統包括：
3、動
4、其中，θ′表示θ隨時間的變化率，θ表示芯片間功率分配的調整因子，γ表示在調整功率分配策略時對當前狀態的響應速度，v表示函數；
5、與動態調控模塊連接的多芯片封裝模塊，用于將多個中央處理器芯片封裝在同一個基板上，實現多芯片互連，包括分析各芯片間的熱傳導路徑，計算各芯片之間通過熱傳導散熱的能力，具體公式為：
6、
7、其中，g表示熱導率，π表示圓周率，t表示芯片運行時的溫度環境，h表示常數，τn表示第n個材料的熱能透射值，n表示芯片中材料的數量；
8、與動態調控模塊和多芯片封裝模塊連接的高速數據傳輸接口模塊，用于同步各芯片的工作頻率和負載均衡；
9、與動態調控模塊和多芯片封裝模塊連接的功耗監測模塊，用于實時監測各芯片的功耗，并反饋調控結果以優化動態功率分配。
10、優選的，所述多芯片封裝模塊將多個中央處理器芯片封裝在同一個基板上，實現多芯片互連包括：
11、建立基板內熱流體模型，計算基板內的溫度場和流場分布，具體公式為：
12、
13、其中，u表示冷卻流體在多芯片封裝基板內的流動速度分布，表示梯度算子，ρ表示冷卻介質的密度，t表示時間，μ表示冷卻介質的動力粘度，τ表示冷卻流體的湍流對芯片的附加影響因子；
14、優化冷卻通道設計，使冷卻流體均勻分布在高功耗芯片區域。
15、優選的，所述高速數據傳輸接口模塊同步各芯片的工作頻率和負載均衡包括：
16、測量芯片間通信信道的信噪比，評估當前傳輸條件，計算最大數據傳輸速率，具體公式為：c＝wlog2(1+snr)；
17、其中，c表示芯片間通信接口所能支持的最大數據傳輸速率，w表示通信接口所能支持的頻率范圍，snr表示信號功率與噪聲功率的比值，log表示對數運算；
18、根據傳輸速率分配帶寬資源，動態調整芯片間通信接口的參數，實時監控信道狀態，優化調制方式和編碼策略。
19、優選的，所述功耗監測模塊實時監測各芯片的功耗，并反饋調控結果以優化動態功率分配包括：
20、采集芯片功耗數據，定義其動態變化的勢能函數，模擬功耗的隨機波動，分析噪聲對芯片功耗的影響，具體公式為：
21、
22、其中，β表示功耗波動的響應速度，x表示芯片的功耗水平，t表示時間，u表示芯片功耗狀態的能量分布，η表示芯片功耗在運行過程中受到隨機外部或內部擾動的影響；
23、預測未來功耗變化趨勢，識別異常功耗點，將預測結果反饋至動態調控模塊。
24、優選的，所述動態調控模塊還包括用于實時監測芯片運行狀態的監測單元，以及根據監測結果動態調整功率分配策略的控制單元，以優化芯片間的負載均衡和功耗穩定性。
25、優選的，所述多芯片封裝模塊中的基板采用高導熱材料制成，用于提高芯片散熱性能，確保系統在高負載情況下的穩定運行。
26、優選的，所述高速數據傳輸接口模塊支持多種通信協議，用于適配不同類型的芯片間數據交互需求。
27、優選的，所述功耗監測模塊包括用于存儲芯片歷史功耗數據的存儲單元，以及用于預測未來功耗變化趨勢的分析單元。
28、優選的，所述高速數據傳輸接口模塊支持錯誤檢測與糾正功能，用于提升芯片間通信的可靠性與穩定性。
29、優選的，所述功耗監測模塊包括用于識別功耗異常的警報單元，能夠在檢測到芯片功耗異常時觸發報警信號。
30、由上述技術方案可知，本專利技術具有如下有益效果：
31、該支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，通過動態調控模塊基于芯片運行狀態和功耗模型對各芯片之間的功率分配進行動態調控，多芯片封裝模塊，用于將多個中央處理器芯片封裝在同一個基板上，實現多芯片互連，高速數據傳輸接口模塊，用于同步各芯片的工作頻率和負載均衡，功耗監測模塊，用于實時監測各芯片的功耗，并反饋調控結果以優化動態功率分配，能夠根據各芯片的實時負載情況對功率分配進行動態調整，大幅提升了功率分配的靈活性，有效避免了高負載芯片過熱和低負載芯片資源浪費的問題，顯著改善了多芯片封裝系統中因功率分配不均導致的局部功耗過高問題，有效降低了系統整體的散熱難度，提升了芯片運行的穩定性，延長了系統的使用壽命，能夠針對復雜運行場景下的動態負載變化快速響應，滿足不同應用需求，能夠適應多種高性能計算和動態負載環境，提升系統的應用潛力，實現了對能源的精準控制，減少了因低負載芯片運行導致的能源浪費，系統整體功率利用效率顯著提高，特別適用于高能耗的多芯片并行計算場景，提高了多芯片系統的整體性能和工作效率，能夠實時監控芯片功耗狀態，識別異常情況并及時反饋調控結果，從而避免因功率分配不當導致的芯片故障或系統失效，解決了現有技術無法有效解決多芯片封裝系統中功率分配的動態性和靈活性問題，限制了其在高性能計算和動態負載環境中的應用潛力的問題。
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1.一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述多芯片封裝模塊將多個中央處理器芯片封裝在同一個基板上，實現多芯片互連包括：
3.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述高速數據傳輸接口模塊同步各芯片的工作頻率和負載均衡包括：
4.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述功耗監測模塊實時監測各芯片的功耗，并反饋調控結果以優化動態功率分配包括：
5.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述動態調控模塊還包括用于實時監測芯片運行狀態的監測單元，以及根據監測結果動態調整功率分配策略的控制單元，以優化芯片間的負載均衡和功耗穩定性。
6.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述多芯片封裝模塊中的基板采用高導熱材料制成，用于提高芯片散熱性能，確保系統在高負載情況下的穩
7.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述高速數據傳輸接口模塊支持多種通信協議，用于適配不同類型的芯片間數據交互需求。
8.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述功耗監測模塊包括用于存儲芯片歷史功耗數據的存儲單元，以及用于預測未來功耗變化趨勢的分析單元。
9.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述高速數據傳輸接口模塊支持錯誤檢測與糾正功能，用于提升芯片間通信的可靠性與穩定性。
10.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述功耗監測模塊包括用于識別功耗異常的警報單元，能夠在檢測到芯片功耗異常時觸發報警信號。
...【技術特征摘要】
1.一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述多芯片封裝模塊將多個中央處理器芯片封裝在同一個基板上，實現多芯片互連包括：
3.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述高速數據傳輸接口模塊同步各芯片的工作頻率和負載均衡包括：
4.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述功耗監測模塊實時監測各芯片的功耗，并反饋調控結果以優化動態功率分配包括：
5.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中央處理器多芯片封裝系統，其特征在于：所述動態調控模塊還包括用于實時監測芯片運行狀態的監測單元，以及根據監測結果動態調整功率分配策略的控制單元，以優化芯片間的負載均衡和功耗穩定性。
6.根據權利要求1所述的一種支持動態擴展的中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉敏，楊思勇，
申請(專利權)人：惠州市偉克森電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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