ES2230207T3 - Procedimiento para el analisis de la potencia perdida deun circuito electrico. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el análisis de la potencia perdida o de la absorción de energía de un circuito eléctrico o bien de un componente eléctrico, preferentemente de un circuito integrado, en el que se usa un algoritmo que describe el diseño del circuito o del componente, y en el que al algoritmo se le añade por lo menos una función de registro que suministra a un uso posterior definido un valor calculado de potencia perdida o bien un valor de energía absorbida calculado o bien un valor que se pueda utilizar para el cálculo de la potencia perdida o de la absorción de energía, caracterizado porque antes de añadir la por lo menos una función de registro se realiza por lo menos una copia del algoritmo original, y que en esta copia se añade la por lo menos una función de registro, y que, de un modo regular, se ejecuta en el algoritmo original, y aleatoriamente se ejecuta en la copia del algoritmo la por lo menos una función de registro.

Description

Procedimiento para el análisis de la potencia perdida de un circuito eléctrico.

La invención se refiere a un procedimiento para el análisis de la potencia perdida o de una absorción de energía de un circuito eléctrico o bien de un componente eléctrico, preferentemente de un circuito integrado, en el que se usa un algoritmo que describe el diseño del circuito o del componente y en el que al algoritmo se añade por lo menos una función de registro que suministra a un uso posterior definido un valor calculado de potencia perdida o bien un valor de energía absorbida calculado o bien un valor que se pueda utilizar para el cálculo de la potencia perdida o de la absorción de energía.

A través de circuitos eléctricos, o bien a través de uno o varios componentes eléctricos fluye corriente eléctrica. De esta se extrae potencia, por ejemplo, por medio de un flujo a través de resistencias del circuito. Esta potencia perdida se transforma en calor en su mayor parte.

En la configuración de un circuito eléctrico o de un componente eléctrico es necesario analizar la potencia perdida que se produce en el posterior funcionamiento, es decir, determinarla y medirla. Esto es necesario, en particular, para tener en cuenta, ya durante el desarrollo de un circuito eléctrico, que en el funcionamiento de este circuito no se produzca posteriormente un calor demasiado elevado. Esto es debido a que un calor demasiado elevado puede llevar a daños de componentes o de circuitos integrados, siendo también posible un fallo total.

Con ello, la determinación de la potencia perdida se ha de llevar a cabo, por ejemplo, para determinar la refrigeración necesaria de los componentes eléctricos. En este caso, son ejemplos conocidos los procesadores en los ordenadores personales, que se refrigeran por medio de cuerpos de refrigeración y de ventiladores.

A parte de la determinación de la potencia perdida de un circuito eléctrico o bien de un componente eléctrico, habitualmente también se ha de determinar su absorción de energía. La determinación de la absorción de energía de un componente eléctrico es necesaria, por ejemplo, cuando la energía es proporcionada por medio de una batería o por medio de un acumulador. A partir de la absorción de energía determinada se puede determinar entonces el tiempo que discurre hasta una descarga definida de la batería o bien del acumulador. Cuando este tiempo se ha determinado con anterioridad, entonces se puede garantizar que se sustituya a tiempo una batería gastada o bien un acumulador gastado por una fuente de energía cargada.

Así mismo, también ha sido sugerido analizar la potencia perdida o la absorción de energía con la ayuda de un algoritmo que describa el diseño, es decir, la construcción, de un circuito o de un componente. Gracias a ello se hace posible que, por ejemplo, la potencia perdida de un circuito eléctrico ya pueda ser analizada en la fase de diseño de este circuito en forma de un algoritmo, y que los valores de potencia perdida demasiado altos se puedan corregir estando todavía en la fase de diseño. El desarrollo de un circuito se optimiza gracias a ello de un modo considerable, ya que se prescinde de la realización de diseños hardware para el análisis de potencia perdida.

Para poder analizar la potencia perdida de un circuito eléctrico o bien varias potencias perdidas de componentes diferentes entre ellos en el interior de un circuito eléctrico y del mismo, se añade al algoritmo por lo menos una función de registro. La función de registro sirve para suministrar a un uso posterior determinado un valor de potencia perdida determinado durante el transcurso del algoritmo en el lugar de su inserción. El valor de potencia perdida se suministra preferentemente a una evaluación que se realiza, por ejemplo, en tiempo real. A parte del valor de potencia perdida determinado, por medio de la función de registro también se puede suministrar un valor a un uso posterior definido que todavía no represente una potencia perdida determinada o una absorción de energía determinada. Se puede tratar de un valor que se pueda usar para la determinación de la potencia perdida o para la determinación de la absorción de energía. Para ello, este valor se suministra, por ejemplo, a modelos adecuados, como modelos matemáticos, con cuya ayuda se puede determinar mediante cálculo la potencia perdida o bien la absorción de energía.

Por medio del uso del algoritmo del circuito, por ejemplo, para el análisis de la potencia perdida, se sigue un enfoque basado en simulaciones. El uso del algoritmo se lleva a cabo de manera que durante el procedimiento se ejecuta una vez el algoritmo, o bien se llevan a cabo varias ejecuciones del algoritmo. Esta ejecución, una o varias veces, del algoritmo, representa la simulación durante la que se pueden registrar valores de potencia perdida, como valores intermedios y resultados finales, con la por lo menos una función de registro añadida al algoritmo. Este registro se lleva a cabo, preferentemente por medio del hecho de que con la función de registro se almacene un valor en un lugar determinado. En este lugar determinado, este valor está entonces a disposición, por ejemplo, de un procesado posterior por medio de sistemas de evaluación adecuados.

Un algoritmo usado para el análisis de la potencia perdida se ha de ejecutar varias veces para alcanzar un resultado estadísticamente equilibrado. Por ejemplo, para el análisis de pérdida se usan 100.000 valores de medida, de manera que el algoritmo se ha de ejecutar 100.000 veces. Por medio de una ejecución frecuente, condicionada por ello, de una función de registro añadida al algoritmo se requiere una duración temporal considerable.

La invención se basa en el objetivo de mostrar un procedimiento del tipo comentado al comienzo con el que esté garantizado un análisis rápido de la potencia perdida o bien de la absorción de energía, sin disminuir con ello la calidad del análisis.

Este objetivo se alcanza, según la invención, por medio del hecho de que antes de añadir la por lo menos la una función de registro se realiza por lo menos una copia del algoritmo original, y que en esta copia se añada la por lo menos una función de registro, y que, de un modo regular, se ejecute en el algoritmo original, y aleatoriamente se ejecuta en la copia del algoritmo la por lo menos una función de registro.

Con ello, en el procedimiento conforme a la invención no se modifica el algoritmo original que describe el diseño del circuito eléctrico. Gracias a ellos, este algoritmo está disponible en su forma original para la simulación.

Según la invención, se realiza una copia del algoritmo a la que se añade entonces la por lo menos una función de registro. Gracias a ello, para determinar un valor de potencia perdida o un valor de absorción de energía y para ponerlo a disposición de una evaluación, no se ha de ejecutar el algoritmo original, sino su copia.

La realización de la copia del algoritmo tiene la ventaja de que se puede ejecutar en algunos casos el algoritmo original sin función de registro, y en algunos casos el algoritmo copiado con función de registro. Se ha mostrado que se puede llevar a cabo una medición suficientemente precisa de la potencia perdida o de la absorción de energía también en el caso en el que no se ejecute de modo continuo un algoritmo complementado por lo menos con una función de registro. Es suficiente ejecutar cogiendo muestras al azar el algoritmo copiado con por lo menos una función de registro, y en otro caso ejecutar el algoritmo en su forma original. Gracias a ello se reduce el número de los valores transmitidos por la función de registro, gracias a lo cual se produce la ventaja fundamental de una aceleración del procedimiento.

Por medio de esta aceleración del procedimiento conforme a la invención no se reduce la precisión de la determinación de la potencia perdida. También en la ejecución, únicamente en algunos casos, de la copia del algoritmo se determina un número suficiente de valores, que después de su procesado posterior hacen posible una determinación suficientemente exacta de la potencia perdida o de la absorción de energía, por ejemplo, de un circuito.

Según la invención, también puede estar previsto que se realice una copia de una sección parcial del algoritmo, a la que se añada entonces por lo menos una función de registro. Con ello, el procedimiento conforme a la invención también se puede emplear en secciones parciales de un algoritmo o bien en algoritmos secundarios. En este caso también se produce la ventaja de un ahorro temporal, ya que la sección del algoritmo con la función de registro añadida no se ha de ejecutar en cada ejecución del algoritmo, sino que se ha de ejecutar en algunos casos para la obtención de un resultado representativo según regularidades estadísticas.

La decisión de si se ha de ejecutar el algoritmo original o la copia del algoritmo con la función de registro, se toma a partir de regularidades estadísticas. Estas incluyen el hecho de que en un conjunto grande de datos no han de ser analizados todos los datos, sino que se puede usar un subconjunto de estos datos para la determinación de un valor basado en todos los datos, como por ejemplo la potencia perdida o la absorción de energía. En el procedimiento conforme a la invención, en este caso, se usan preferentemente subconjuntos de un gran número de datos, en el que en cada subconjunto se usan datos consecutivos, en particular datos obtenidos en ejecuciones consecutivas del algoritmo. Estas series de datos, también llamadas muestras, pueden contener, por ejemplo, diez palabras de datos. Dependiendo del tamaño del algoritmo se extrae y se registra un número suficiente de datos por medio de las funciones de registro. Por ejemplo, se registran entre 0,01% y 0,1% de los datos existentes en el lugar de la inserción de la función de registro por medio de la función de registro. Esto significa que se registra cada valor de datos de entre mil a entre diez mil. A partir de ello resulta, con una determinación suficientemente precisa de la potencia perdida o de la absorción de energía, una aceleración considerable del proceso, ya que después de una ejecución del algoritmo copiado con la por lo menos una función de registro se pueden llevar a cabo aproximadamente diez mil ejecuciones del algoritmo original sin función de registro.

Preferentemente, por medio de la por lo menos una función de registro se escribe en un archivo un valor de potencia perdida calculado o un valor adecuado para el cálculo de la potencia perdida. Este está disponible entonces para otras evaluaciones.

Como descripción algorítmica del diseño del circuito se usa un software según una variante de la invención. Por medio de un software también se puede describir un circuito integrado complicado. El software reproduce los componentes individuales del circuito, de manera que por medio de la introducción de una o varias funciones de registro en el lugar adecuado en el interior del algoritmo se puedan determinar varios valores de potencia perdida o valores de absorción de energía, como varios valores intermedios, y se puedan asignar a componentes determinados del circuito. En este caso, el software tiene preferentemente la forma de datos de un archivo de texto.

A continuación se explica la invención en dos ejemplos de realización:

1. Se da el siguiente algoritmo, que esta parte de una descripción del diseño de un circuito eléctrico:

X : = A + B

\hskip0.5cm

Ejecutado varias veces en un bucle

Y : = X + C

\newpage

Se han de registrar tanto los valores de X como los valores de Y. Para ello se añaden dos funciones de registro "escritura_en_archivo ()":

X : = A + B

escritura_en_archivo (X, archivo)

Y : = X + C

escritura_en_archivo (Y, archivo)

Las dos funciones de registro "escritura_en_archivo (...)" escriben los valores de X y de Y en el archivo indicado. Estos valores se pueden usar, por ejemplo, para la determinación de una potencia perdida.

2. Según la forma de realización preferida del procedimiento, se realiza una copia del algoritmo a la que se añade las funciones de registro. El algoritmo original permanece inalterado. A partir de ello resulta la siguiente configuración:

1

La decisión de si se ejecuta la copia del algoritmo o el algoritmo original se realiza a partir de regularidades estadísticas. Regularmente se ejecuta el algoritmo original. A modo de muestra al azar se ejecuta la copia con las funciones de registro, de manera que se determinan valores para X e Y aproximadamente una de cada diez mil ejecuciones. A partir de ello resulta, con una precisión suficiente del análisis de potencia perdida, una menor duración del procedimiento.

Claims (7)

1. Procedimiento para el análisis de la potencia perdida o de la absorción de energía de un circuito eléctrico o bien de un componente eléctrico, preferentemente de un circuito integrado, en el que se usa un algoritmo que describe el diseño del circuito o del componente, y en el que al algoritmo se le añade por lo menos una función de registro que suministra a un uso posterior definido un valor calculado de potencia perdida o bien un valor de energía absorbida calculado o bien un valor que se pueda utilizar para el cálculo de la potencia perdida o de la absorción de energía, caracterizado porque antes de añadir la por lo menos una función de registro se realiza por lo menos una copia del algoritmo original, y que en esta copia se añade la por lo menos una función de registro, y que, de un modo regular, se ejecuta en el algoritmo original, y aleatoriamente se ejecuta en la copia del algoritmo la por lo menos una función de registro.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la decisión de si se usa el algoritmo original o la copia del algoritmo con la función de registro se toma a partir de regularidades estadísticas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque después de un uso de la copia del algoritmo con la función de registro añadida se usa aproximadamente 10.000 veces el algoritmo original.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la función de registro almacena el valor en un lugar definido.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque por medio de la función de registro se escribe el valor en un archivo.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como descripción algorítmica del diseño del circuito se usa un software.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el software tiene la forma de datos de un archivo de texto.