1. 研究目的与意义
当今的高性能处理器都有数以亿计的晶体管，并且在几兆赫兹的频率下运行。处理器的功耗在随着摩尔定律急速增长。然而针对处理器温度管理和功耗控制的技术发展相对缓慢。在许多大型服务器机房里，大量的开支被用于电力和温度控制上。在很多情况下，不得不牺牲CPU的性能来减少功耗并实现对CPU温度的管理。因此如果能在CPU动态负荷情况下保持芯片温度的恒定，一方面能提升CPU的性能和稳定性，另一方面能减少功耗，对于节约能源和环境保护都有极大意义。
2. 研究内容和预期目标
在CPU动态负荷情况下保持芯片温度的恒定是片上温度管理技术研究解决的问题。该技术包括温度的实时准确地获取、合理的数据处理、优化的控制、高效的散热，等等。本课题的预期目标是通过综合运用电子线路技术、传感器技术、机械知识、编程技能、数学建模和算法理论等较好地实现CPU芯片温度的测量与控制任务。
3. 研究的方法与步骤
首先阅读参考文献，写出开题报告。拿出设计路径及实施步骤的初步方案，并论证。随后开始尝试实施温度读取。分析温度数据的特征。设计几种基本指令组合。读取各种基本指令组合的温度过程并且分析各基本指令组合温度过程的特征。修改并完善基本指令组合。分析指令的温度效果。撰写论文初稿，归纳、总结。预测实际程序的温度过程。运行典型的实际程序，读取温度过程数据。将实际温度过程数据与预测温度过程数据想比较并分析，撰写毕业论文。准备答辩。
4. 参考文献
[1]E. Rotem, J. Hermerding, C. Aviad, C. Harel.. Temperature Measurement in the Intel Core Duo Processor. Intel Document Published August 2008, 45nm Desktop Dual Core Processors Intel Core 2 Duo processor E8000 and E7000 series [2]郭松柳,汪东升,汤志忠.同时多线程微处理器结构的性能功耗研究[J].计算机工程与应用,2008,44(28):48-52 [3]黄琨,章隆兵,胡伟武,等.一种基于龙芯CPU的结构级功耗评估新方法[J].计算机研究与发展,2007,44(5):782-789 [4]S. Zhang, K. S. Chathe. Approximation Algorithm for the Temperature-aware Scheduling Problem[C]. In International Conference on Computer-aided Design, 2007: 281-288 [5]M. Moonat. Using the On-Chip Thermal Diode on Analog Devices Processors[J]. ANALOG DEVICES: Technical notes on using Analog Devices DSPs, processors and development tools Rev 2, Aug. 2, 2010 [6]R. Jayaseelan, T. Mitra. Temperature Aware Scheduling for Embedded Processors[J]. Journal of Low Power Electronics, American Scientific Publisher, Oct. 2009, 5(3): 541-546 [7]Ed. Grochowski, Murali Annavaram. Energy per Instruction Trends in Intel Microprocessors[企业技术资料]. Microarchitecture Reserch Lab, Intel Corporation, 2010 [8]A. Buyuktosunoglu, T. Karkhanis, D. Albonesi, P. Bose. Energy Efficient Co-Adaptive Instruction Fetch and Issue. 2009
5. 计划与进度安排
第一周，阅读参考文献，写出开题报告。第二周，拿出设计路径及实施步骤的初步方案，并论证。第三周，实施温度读取。第四周，分析温度数据的特征。第五周，设计几种基本指令组合。第六周，读取各种基本指令组合的温度过程。第七周，分析各基本指令组合温度过程的特征。第八周，修改并完善基本指令组合。第九周，重复第六周工作。第十周，分析指令的温度效果。撰写论文初稿，归纳、总结。第十一周，预测实际程序的温度过程。第十二周，运行典型的实际程序，读取温度过程数据。第十三周，将实际温度过程数据与预测温度过程数据想比较并分析第十四周，撰写毕业论文。第十五周，准备答辩。
