一种微处理器快速瞬态热分布估计方法,包括：步骤1、建立微处理器热模型；步骤2、采用结构保持模型降阶方法对步骤1得到的热模型进行压缩,得到微处理器紧凑热模型；步骤3、通过微处理器功耗估计软件在微处理器架构上仿真运行标准测试程序得到微处理器各功能模块功耗估计；步骤4、通过在微处理器上仿真运行多个测试程序获取微处理器各功能模块功耗误差信息,计算功能模块功耗误差间的相关性矩阵,从而构建微处理器的功耗误差关系矩阵；步骤5、计算瞬态热分布估计：根据步骤2得到的紧凑热模型和步骤3得到的微处理器各功能模块功耗估计,采用欧拉法进行热估计,将该热估计与热传感器测量温度进行比较,当比较差值大于预设阀值时,采用步骤4所得微处理器的功耗误差关系矩阵对功耗估计进行反馈补偿,将补偿后的功耗估计与紧凑热模型再次进行热估计,得到微处理器的热分布估计。