Proceedings of the IEEK Conference (대한전자공학회:학술대회논문집)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

FPGA Implementation and Measurement of ARM7 Microprocessor based on a Low-Power Method

저전력 기법을 적용한 ARM7 마이크로프로세서의 FPGA 구현 및 측정

  • Kim Jae-Woo (Dept. of Computer Engineering, Seokyeong University) ;
  • Kim Young-Hun (Dept. of Computer Engineering, Seokyeong University) ;
  • Oh Min-Seok (Dept. of Computer Engineering, Seokyeong University) ;
  • Nam Ki-Hun (Dept. of Computer Engineering, Seokyeong University) ;
  • Lee Kwang-Youb (Dept. of Computer Engineering, Seokyeong University)
  • 김재우 (서경대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김영훈 (서경대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 오민석 (서경대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 남기훈 (서경대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 이광엽 (서경대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2004.06.01
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Abstract

본 논문에서는 저 전력 마이크로프로세서를 개발하기 위해 ARM7 마이크로프로세서와 명령어 호환을 갖는 32비트 RISC 구조의 마이크로프로세서를 설계하였다. 저 전력 ARM7 마이크로프로세서 IP 구현을 위하여 새로운 정수 나눗셈 명령어를 정의하고 이를 적용하는 회로를 설계하여 제수가 피제수보다 큰 경우 6.4nW, 그 이외의 경우에는 76.5 nW를 소모하여 기존의 방법보다 $140{\~}860\%$ 까지 개선되었음을 측정하였다. 또한 Multi-cycle 명령어 발생시 Prefetch에 의한 전력 소모를 줄이기 위하여 명령어의 condition code를 미리 결정함으로써 $50\%$의 prefetch 동작 횟수를 줄였다. 그 결과 저 전력 파이프라인의 경우에는 1.943mW/1MHz의 소비 전력이 측정되었다.

Keywords