• 제목/요약/키워드: 전력 공유

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상위단계 합성에서의 전압 할당을 결합한 자원공유 (Resource Sharing Combined with Voltage Assignment in High-level Synthesis)

  • 김동현;김태환
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.721-723
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    • 2005
  • 상위 단계 합성에서의 자원 공유 (또는 바인딩)는 최종회로 결과의 질에 심각한 영향을 미치는 중요한 작업들 가운데 하나이다. 기존의 자원 공유 기법의 목적은 주어진 자원 제약 조건하에서 회로의 지연 시간을 최소화하거나, 주어진 지연시간 조건하에서 하드웨어의 복잡도 (예: 회로 면적)를 최소화하는 것이다. 본 논문에서는, 자원 공유 문제를 회로에서 소모되는 전력 소모를 줄이는 각도에서 보고 있다. 구체적으로, 전압 배정 작업을 자원 공유 문제와 결합하여, 두 개의 작업을 통합된 방식으로 해결함으로서 회로 결과에서의 소모되는 전력 소모량을 충분히 그리고 효과적으로 줄이는데 목표를 두고 있다. 벤치마크를 사용한 실험에서 우리는 제안한 방법을 사용하면, 기존의 순차적인 자원 공유와 전압 배정 적용 방식보다 $0.7\%-16\%$ 더 적은 전력 소모를 가짐을 알 수 있었다.

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한 개의 전하공유 커패시터와 계층적 비트라인을 이용한 저전력 롬 (A Low Power ROM Using A Single Charge Sharing Capacitor and Hierarchical Bit Line)

  • 양병도
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권1호
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    • pp.76-83
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    • 2007
  • 본 논문에서는 한 개의 전하공유 커패시터와 계층적 비트라인을 이용한 저전력 롬을 제안하였다. (single charge-sharing capacitor ROM: SCSC-ROM) 제안된 SCSC-ROM은 전하공유 커패시터와 계층적 비트라인으로 비트라인의 전력소모를 크게 줄였다. 한 개의 전하공유 커패시터를 이용한 전하공유 기법으로 비트라인의 swing 전압을 크게 낮춤으로써 비트라인에서의 전력소모를 줄였다. 이때, 전하공유 커패시터를 dummy 비트라인으로 구현하여 노이즈에 강할 뿐만 아니라 설계를 쉽게 하였다. 계층적 비트라인 기법으로 비트라인의 커패시턴스를 줄임으로써 전력소모를 더욱 줄였다. 또한, 계층적 워드라인 디코더를 제안하여 컨트롤과 프리디코더에서 소모되는 전력을 줄일 수 있었다. 시뮬레이션 결과에서 $4K{\times}32$비트의 SCSC-ROM의 소모전력은 기존의 롬의 37%로 줄었다. 칩은 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었고, 2.5V의 240MHz 동작에서 8.2mW를 소모하였다.

더미 비트라인을 이용한 저전력 전하공유 롬 (A Low Power Charge Sharing ROM using Dummy Bit Lines)

  • 양병도;김이서
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권5호
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    • pp.99-105
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    • 2004
  • 더미 비트라인을 이용한 공유 커패시터 전하공유 롬(shared-capacitor charge-sharing ROM SCCS-ROM)이 제안되었다. SCCS-ROM은 기존의 전하공유 롬(charge-sharing ROM, CS-ROM)의 전하공유 기법으로 비트라인의 스윙전압을 줄였다. CS-ROM에서는 출력 비트 마다 3개의 작은 커패시턴스들이 필요하지만, 제안된 SCCS-ROM은 그 커패시터들을 공유함으로써 필요한 커패시터의 수를 단지 3개로 줄였다. 또한, 더미 비트라인들(dummy bit lines)로 커패시터들을 구현함으로써, 잡음내성을 증가시켰을 뿐만 아니라 소모전력 또한 줄였다. 8K×15bi1s의 SCCS-ROM이 0.35㎛ CMOS 공정으로 구현되었다. SCCS-ROM은 3.3V의 100㎒ 동작에서 8.63㎽의 전력을 소모하였다. 시뮬레이션에서 SCCS-ROM은 CS-ROM보다 8.4% 적은 전력을 소모하였다.

덧셈기를 사용한 MPEG audio 부대역 필터의 저전력 구현 (Low-power implementation of MPEG audio subband filter using arithmetic unit)

  • 오세만;박현수;장영범
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.131-133
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    • 2004
  • 이 논문에서는 MPEG audio 알고리즘의 필터뱅크를 덧셈을 사용하여 저전력으로 구현할 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 CSD(Canonic Signed Digit) 형의 계수를 사용하며, 입력신호 샘플을 최대로 공유함으로서 사용되는 덧셈기의 수를 최소화하였다. 제안된 구조는 알고리즘에서 사용된 공통입력 공유, 선형위상 대칭 필터계수를 이용한 공유, 공통입력을 이용한 블록 공유, CSD 형의 계수와 공통패턴 공유를 통하여 사용되는 덧셈의 수를 최소화할 수 있음을 보였다. Verilog-HDL 코딩을 통하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안된 구조는 기존의 곱셈기 구조의 구현면적과 비교하여 $59.6\%$를 감소시킬 수 있음을 보였다. 또한 제안된 구조의 전력소모도 곱셈기 구조와 비교하여 $59.6\%$를 감소시킬 수 있음을 보였다. 따라서 곱셈기가 내장된 DSP 프로세서를 사용하지 않고도, Arithmetic Unit나 마이크로프로세서를 사용하여 효과적으로 MPEG audio 필터뱅크를 구현할 수 있음을 보였다.

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공유자원을 고려한 저전력 스케줄링 (Low Power Scheduling with Task Synchronization)

  • 피찬호;신봉식;인치호;정정화
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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    • pp.1669-1672
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    • 2003
  • 본 논문은 공유자원과 태스크 활용률을 고려한 저전력 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 기존에 공유자원을 고려한 논문에서는 선점 영역에서 최악실행시간만을 고려하였기 때문에 높은 전압을 계속 유지하여 전력 소비가 많고, 태스크들이 조기 종료할 경우 남는 시간을 활용하지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 선점 영역에서는 태스크들이 조기 종료하는 경우 남는 시간을 이용하여 태스크 활용률을 갱신하고 다음 태스크에게 더 낮은 주파수와 전압을 인가하여 전력 소모를 줄이는 방법을 사용하고, 비 선점 영역에서는 최악 실행시간을 기준으로 한 최대 태스크 활용률을 이용하여 우선 순위 높은 태스크의 지연 시간을 최소화 시켜주는 방법을 제안한다. 실험 결과는 Arm8 테스트 벤치마크 데이터를 통해 기존의 알고리즘과 제안된 알고리즘의 전력 소모를 비교했을 때 6%의 파워 소모 감소를 보였다.

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전하 재활용과 전하 공유를 이용한 저전력 롬 (A Low Power ROM using Charge Recycling and Charge Sharing)

  • 양병도;김이섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권7호
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    • pp.532-541
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    • 2003
  • 메모리에서의 대부분의 전력은 프리디코더 라인, 워드 라인, 그리고 비트 라인 등과 같은 커패시턴스가 큰 라인들에서 소모된다. 이 라인들에서의 전력 소모를 줄이기 위하여 전하 재활용과 전하 공유를 사용한 세 가지 기법들이 제안되었다. 이 기법들은 전하 재활용 프리디코더(charge recycling predecoder, CRPD), 전하 재활용 워드 라인 디코더(charge recycling word line decoder, CRWD), 그리고 롬을 위한 전하 공유 비트 라인(charge sharing bit line, CSBL)이다. CRPD와 CRWD는 프리디코더 라인과 워드 라인의 전하를 재활용하여 소모 전력을 반으로 줄여주고, 전하 공유 기법을 사용하는 CSBL은 롬 비트라인의 스윙 전압을 낮춤으로써 소모 전력을 크게 줄여준다. CRPD, CRWD, 그리고 CSBL의 소모 전력은 기존의 82%, 72%, 그리고 64%이다. 제안된 세 가지 기법들을 사용하는 전하 재활용 전하 공유 롬(charge recycling and charge sharing ROM, CRCS-ROM)이 0.35㎛ CMOS공정으로 제작되었다. 제작된 8K×16비트 CRCS-ROM의 코어 크기는 0.51㎟이고 3.3V 전원과 100㎒ 동작 주파수에서 8.63㎽ 을 소모하였다.

Arithmetic unit를 사용한 저전력 MPEG audio필터 구현 (Low-power MPEG audio filter implementation using Arithmetic Unit)

  • 장영범;이원상
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권5호
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    • pp.283-290
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    • 2004
  • 이 논문에서는 MPEG audio 알고리즘의 필터뱅크를 덧셈을 사용하여 저전력으로 구현할 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 CSD(Canonic Signed Digit) 형의 계수를 사용하며, 입력신호 샘플을 최대로 공유함으로서 사용되는 덧셈기의 수를 최소화하였다. 제안된 구조는 알고리즘에서 사용된 공통입력 공유, 선형위상 대칭 필터계수를 이용한 공유, 공통입력을 이용한 블록 공유, CSD 형의 계수와 공통패턴 공유를 통하여 사용되는 덧셈의 수를 최소화할 수 있음을 보였다. Verilog-HDL 코딩을 통하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안된 구조는 기존의 곱셈기 구조의 구현면적과 비교하여 60.3%를 감소시킬 수 있음을 보였다. 또한 제안된 구조의 전력소모는 곱셈기 구조와 비교하여 93.9%를 감소시킬 수 있음을 보였다. 따라서 고속의 곱셈기가 내장된 DSP 프로세서를 사용하지 않고도, Arithmetic Unit나 마이크로 프로세서를 사용하여 효과적으로 MPEG audio 필터뱅크를 구현할 수 있음을 보였다.

무선 네트워크에서 효율적인 전력 제어 게임을 위한 적응 자원 할당 기법 (Adaptive Resource Allocation for Efficient Power Control Game in Wireless Networks)

  • 왕진수;박재철;황성현;김창주;김윤희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.221-228
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    • 2009
  • 본 논문에서는 여러 무선 링크가 존재하는 무선 네트워크에서 좀 더 낮은 송신 전력으로 각 링크가 요구하는 전송률을 만족시키는 분산 자원 할당 기법을 고려한다. 이 때 해결하고자 하는 문제는 분산 전력 제어 게임이 안정적으로 수렴하도록 간섭 환경에 따라 무선 자원을 공유하는 링크 수와 그에 따라 자원 크기를 바꾸는 것이다. 제안하는 기법은 링크 사이의 자원 공유 수준을 정의하고 자원 공유 수준 정보를 교환하여 자원을 공유할 링크와 자원 크기를 분산적으로 결정함으로써 중앙 집권적인 최적 자원 할당보다 교환 정보와 복잡도를 줄인다. 제안 기법은 자원을 항상 공유하거나 직교하게 이용하는 경우보다 송신 전력이 적게 필요하면서 최적 자원 할당과 비슷한 성능을 보인다.

협력적 스펙트럼 공유의 자동 반복 프로토콜 (An Automatic Repeating Protocol in Cooperative Spectrum Sharing)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.101-108
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    • 2013
  • 본 논문에서는, NACK 메시지가 스펙트럼 공유와 협력을 위한 명령으로 사용되어지는 방법을 제안하였다. 1차 사용자의 직접 연결이 중단될 때, 협력과 공유의 자동 반복을 허가하고, 패러다임 기반의 협력 스펙트럼 공유의 조정 메시지의 수를 절약하기 위해 허가한다. 공유 시, ${\alpha}$의 남은 전력 부분이 1차 재전송 신호인 동안, 2차 전송된 신호를 위한 $1-{\alpha}$ 전력 부분은 중계기 공유로 선택된다. 중계기를 사용하지 않는 경우, 1차 송신단은 전체 전력($1-{\alpha}$)를 사용하여 신호를 재전송 하기 위해 NACK를 사용한다. 두 시스템은 BPSK 신호를 적용한 것으로 가정한다. 이 기법에서, 2차 사용자는 공동 최적화 복호를 하는 것으로 제안한다. 프레임 오류율(FER) 성능은 양 시스템에서 분석된다. 이론과 시뮬레이션 결과는 본 프로토콜의 유효성을 분석하고 효율적임을 확인하였다.