누설 전력 절약을 위한 Dual-Vth 설계에서의 상위 레벨 합성 방법 : High-Level Synthesis Method for Leakage Power Reduction in Dual-Vth Design
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 임종석
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 200702
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 컴퓨터학
- 식별자(기타) 000000103780
- 본문언어 한국어
초록/요약
반도체 공정 기술이 발전하면서 전력 소모가 큰 문제로 제기 되었다. 전력 소모는 크게 동적 전력과 누설 전력으로 나눌 수 있다. 최근까지는 동적 전력이 누설 전력에 비해 큰 비중을 차지하고 있지만, 프로세서의 공정 기술이 발전 할수록 누설 전력의 영향이 더욱 커지게 된다. Dual-Vth 설계를 이용하면 누설 전력 소모를 줄일 수 있다. Dual-Vth 설계란 어떠한 게이트에 대하여 빠르지만 누설 전력 소모가 큰 low Vth 게이트와 느리지만 누설 전력 소모가 작은 high Vth 게이트 두 가지 형태를 timing constraint를 만족하도록 선택하는 것을 의미한다. 기존의 누설 절약 방법에서는 상위 레벨 합성이 끝난 뒤 각 리소스에 대하여 Vth를 결정해주는 방법을 사용하기 때문에 누설 전력 소모가 상위 레벨 합성 결과에 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하는 누설 전력 절약 방법을 제시한다. Vth 결정에 가장 영향을 많이 주는 것은 리소스 공유 방법을 수행한 결과이다. 두 리소스를 share하는 과정과 어떤 리소스 집합의 Vth를 결정해주는 두 과정 중 한 과정을 선택하여 수행하는 방법을 반복하여 리소스 공유 방법을 수행한 결과에 영향을 받지 않고 누설 전력 소모를 줄이게 된다. 두 과정 중 어떤 것을 선택할지 결정하기 위하여 두 방법에 동일하게 적용할 수 있는 비용함수를 계산하여 비용함수가 큰 쪽을 수행하도록 한다. 실험 결과 본 논문에서 제시한 방법을 사용한 경우, 상위 레벨 합성이 진행 된 후 수행하는 기존의 방법에 비하여 누설 전력 소모량이 5.9% 개선된 것을 확인할 수 있었다.
more초록/요약
As VLSI technology scales to the nanoscale regime, power consumption becomes a great deal for hardware design. Power consumption is formed by dynamic power and leakage power. In the past, the dynamic power was more important than the leakage power. In the future, the more VLSI technology improves, the more leakage power influences for power consumption. One of the way that can reduce leakage power is Dual-Vth design. Dual-Vth design is the act that selects one type among two type of gates. One is low Vth gate which has short delay and large leakage power consumption, and the other is high Vth gate which has long delay and small leakage power consumption. Since traditional leakage power reduction method determines Vth of each gate after high-level synthesis, that method is influenced by high-level synthesis result. In this paper, we propose leakage power reduction method which is not affected by high-level synthesis result. In every iteration, we choose between sharing two resources and setting set of resources to high Vth. To calculate efficiency of two method, we compute the cost function of two routine. According to the experiment result, using proposed method reduces 5.9% of leakage power than the previous work.
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