Abstract-Med utvecklingen av dagens halvledarteknik, ökar chip temperaturen snabbt främst på grund av ökningen av makttäthet. För moderna inbyggda realtidssystem är det viktigt att uppskatta maximal temperatur för att kunna ta kartläggning eller andra designbeslut för att undvika utbrändhet, och ändå kunna garantera att möta realtidsbegränsningar. Detta dokument ger svar på frågan: När arbetsbevarande schemaläggningsalgoritmer, såsom tidigaste-deadlinefirst (EDF), rate-monotonic (RM), deadline-monotonic (DM), tillämpas, vad är den värsta-fall topptemperaturen i ett realtid inbäddat system under alla möjliga scenarier för uppgifter utföranden? Vi föreslår ett analytiskt ramverk som tar hänsyn till en allmän händelsemodell baserad på nätverk och realtidsanalys. Detta analysramverk har förmågan att hantera ett brett spektrum av osäkerheter när det gäller tidpunkter för utförande av uppgifter, tjänstgöringsperioder och jitter vid ankomst av uppgifter. Simuleringar visar att vårt ramverk är en hörnsten för att designa realtidssystem som har garantier för både schepulerbarhet och maximal temperatur. Nyckelord-realtids system; kompositionsanalys; värsta fall topptemperatur; termisk analys I. INLEDNING Effekttätheten har kontinuerligt ökat i moderna processorer, vilket lett till höga temperaturer på chip. Ett system kan misslyckas om drifttemperaturen överstiger en viss tröskel, vilket leder till låg tillförlitlighet och även chip utbrändhet. Vid konstruktionstidpunkten har därför temperaturreduktion uppnåtts genom lämpliga förpacknings- och aktiva värmeavledningsmekanismer. Dessutom kan dynamisk värmestyrning (DTM) användas i drift för att förbättra systemets tillförlitlighet och minska förpackningskostnaderna. Ett stort forskningsområde undersöker DTM-mekanismer, t.ex. [1], [10], baserade på dynamisk spännings-/frekvensskalning (DVFS), för att minska systemets strömförbrukning och därmed förhindra att systemet överhettas. Det har varit många resultat under de senaste åren om termisk hantering, inklusive (1) [18] eller bestämma schemaläggningen av realtidssystem under givna temperaturbegränsningar [5], (2) topptemperaturreduktion för att uppfylla prestandabegränsningar [2], och (3) termisk kontroll genom att tillämpa kontrollteori för systemanpassning [15]. Särskilt, för termiskt begränsad schemaläggning, under [1] är en algoritm utvecklad för att maximera den arbetsbelastning som kan slutföras i ett angivet tidsfönster utan att bryta mot termiska begränsningar. Formell analys antas senare [5] för att analysera schemaläggning av realtidsuppgifter under termiska begränsningar. I [18], approximationsalgoritmer utvecklas för att minimera slutförandet tid, medan varje uppgift är begränsad för att utföra i en hastighet. Under [4] undersöks maximering av arbetsbelastningen för diskreta DVS-hastigheter, under termiska begränsningar. För att minska topptemperaturen i systemet [2] antas dessutom den online-algoritm för energieffektivitet som föreslås i [17]. För modellosäkerheter vid utförande av uppgifter, förändringar av omgivningstemperaturen eller effektvariationer har teoretiska styrmetoder använts, t.ex. i [15].
Denna nackdel behandlas i REF, där det värsta fallet topptemperaturen i ett realtidssystem beräknas utifrån dess specifikationer på systemnivå.
Worst-case temperature analysis for real-time systems
{'venue': '2011 Design, Automation & Test in Europe', 'journal': '2011 Design, Automation & Test in Europe', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}