Comparación gráfica

Una vez obtenidas las dos medidas, tanto de corriente real como de potencia estimada, se realiza una primera comparación gráfica mediante Matlab. Por un lado se tiene un archivo de texto correspondiente a las medidas de corriente tomadas cada 5 ms, en el que se pueden ver cuatro columnas claramente diferenciadas La primera de ellas muestra el tiempo en el que se ha tomado cada medida, la segunda la corriente mínima, la tercera la corriente media, y la cuarta la corriente máxima. En este caso sólo se presta atención a la primera y a la tercera columna. Para extraer los

datos de este archivo de texto se utiliza la función textread(), almacenando cada una de estas

columnas en un vector distinto. Para obtener la potencia se multiplica el vector correspondiente con la corriente media por el valor 4.998 V, que según Agilent es la tensión de alimentación real de la BeagleBoard durante la medida.

Por otro lado, el archivo de texto que corresponde con la estimación de potencia contiene una columna para el tiempo, cinco para cada uno de los cuatro contadores PMC más los ciclos de reloj, otra columna en la que se puede ver la frecuencia de funcionamiento del dispositivo en cada momento y la última con la potencia estimada. Aunque en un principio parezca excesiva toda esta información, puede ser de gran utilidad a la hora de averiguar el motivo de algunos errores o

comportamientos del modelo de estimación. Los valores se extraen con la función textread() de

la misma manera que el archivo correspondiente a la medida de corriente, asignando un vector a cada columna. En este caso, el tiempo se expresa en microsegundos, por lo que es necesario dividirlo entre 1.000.000, y el valor de la potencia esta multiplicado por 10.000, de manera que hay que dividirlo entre ese mismo número para obtener el valor de potencia en Watios.

En ambos casos la información de la potencia, tanto la estimada como la consumida, se da en función del tiempo, por lo que la representación con Matlab es inmediata. Mediante una simple

llamada a la función plot() se obtiene una representación gráfica de las dos medidas. Al observar

estas gráficas se aprecian claramente dos problemas, el primero de ellos es la diferencia en el tiempo ente las dos medidas, pues como se ha explicado, las medidas comienzan en tiempos distintos. El segundo problema que se observa son unos picos puntuales que se producen en las estimaciones de potencia, aumentando el rango de valores de la gráfica e impidiendo visualizar adecuadamente los

que realmente interesan. Se distinguen dos tipos de picos, unos que están en torno a 4,3x105 W y

otros de 6 W.

En la Figura 5 se muestra un experimento realizado en el que aparecen picos de potencia estimada. Es importante destacar que estos picos se producen principalmente al finalizar la ejecución del decodificador de vídeo, aunque también se producen antes del comienzo del decodificador, y excepcionalmente durante la ejecución del mismo. Hay que tener en cuenta que la estimación se realiza en función de ciertos eventos que se producen en el procesador, estando el modelo de estimación preparado para los eventos que se producen durante la ejecución del decodificador y no para el resto, por lo que es difícil predecir el resultado de la estimación en los momentos en los que no se está ejecutando el decodificador. Dicho esto, los únicos picos preocupantes son los que se producen durante la ejecución del decodificador, que como se ha comentado son excepciones. De todas formas, por lo general estos picos, muy poco frecuentes durante la ejecución del decodificador

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de vídeo, sólo se dan en estimaciones puntuales. Observando la lectura de los contadores PMC en estas estimaciones de potencia se comprueba que las alteraciones en el resultado de la estimación se deben a un valor diferente al esperado en dicha lectura, probablemente debido a otros procesos ajenos al decodificador de vídeo que se estén dando en el procesador. Como solución inmediata a este problema, se accede al archivo de texto que contiene las estimaciones de potencia, y se eliminan aquellas filas que corresponden con los picos. La eliminación de estos picos no supone un problema debido a que principalmente se dan en momentos donde no se está ejecutando el decodificador de vídeo, tanto antes como después, por lo que el aspecto de la representación únicamente varía en la desaparición de dichos picos. Más adelante, al tener que manejar una cantidad elevada de archivos, se soluciona el problema desde Matlab limitando el valor de estos picos. Sencillamente se implementa un bucle “for” que recorre todos los valores de la potencia estimada, de manera que cuando detecte un pico, le asigne un valor límite.

Figura 5. Efecto de los picos de potencia sobre la visualización de la estimación.

En cuanto al problema del desajuste temporal entre las dos medidas, se soluciona desplazando uno de los ejes de tiempo. Se hace zoom sobre la gráfica y se obtiene la diferencia de tiempo entre las dos medidas. Sumando o restando este valor a uno de los ejes de tiempo se consigue un desplazamiento de la gráfica en cuestión. De esta manera se consigue situar las dos gráficas en el mismo tiempo facilitando la comparación. Aunque no es una solución muy precisa, sirve perfectamente para cumplir el objetivo de esta comparación, que es proporcionar una idea rápida de la precisión del modelo de estimación. En la Figura 6 se puede ver un ejemplo de este problema.

Figura 6. Efecto de desajuste temporal sobre la representación de estimación y consumo.

Figura 7. Ejemplo de comparación entre la potencia estimada y la consumida.

El resultado final que se espera después de todas estas modificaciones, son dos gráficas similares a

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al estar funcionando el algoritmo “jump”. En este caso, se utiliza Matlab para representar el consumo de potencia y además la estimación de potencia, que en teoría debe ser de un valor aproximado. En este apartado se trabaja con las secuencias de vídeo “foreman_cif_xvi-d_384kbps_I_P_B.m4v”, “hit002.m4v”, “hit003.m4v”, “hit005.m4v”, “hit006.m4v”, “hit009.m4v” y “hit014.m4v”, y se toman dos medidas de cada uno de estos vídeos con el fin de asegurar que los resultados son correctos.

Observando estas medidas se ve claramente que la estimación de potencia esta aproximadamente 0,15 W por encima del consumo real, en la Figura 7 se muestra un ejemplo de esta situación. Más adelante, en el apartado 5.9., se especifica cómo se resuelve este problema.