• 제목/요약/키워드: Dynamic frequency scaling

검색결과 84건 처리시간 0.027초

Sub-threshold MOSFET을 이용한 전류모드 회로 설계 (Current-Mode Circuit Design using Sub-threshold MOSFET)

  • 조승일;여성대;이경량;김성권
    • 한국위성정보통신학회논문지
    • /
    • 제8권3호
    • /
    • pp.10-14
    • /
    • 2013
  • 본 논문에서는 저전력 기술인 DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) 응용을 위하여, 동작주파수의 변화에도 소비전력이 일정한 특성을 갖는 전류모드 회로를 적용함에 있어서, 저속 동작에서 소비전력이 과다한 전류모드 회로의 문제점을 전류모드 회로에서 sub-threshold 영역 동작의 MOSFET을 적용함으로써 소비전력을 최소화하는 설계기술을 소개한다. 회로설계는 MOSFET BSIM 3모델을 사용하였으며, 시뮬레이션한 결과, strong-inversion 동작일 때 소비전력은 $900{\mu}W$이었으나, sub-threshold 영역으로 동작하였을 때, 소비전력이 $18.98{\mu}W$가 되어, 98 %의 소비전력의 절감효과가 있음을 확인하였다.

영상 디코더의 제한된 버퍼를 고려한 전력 최소화 DVFS 방식 (Power-Minimizing DVFS Algorithm for a Video Decoder with Buffer Constraints)

  • 정승호;안희준
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제36권9B호
    • /
    • pp.1082-1091
    • /
    • 2011
  • DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) 에 기초한 저전력 기법은 배터리를 사용하는 모바일 장치에서 동작시간 향상을 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 DVFS기법에 기반을 둔 영상디코더의 에너지 소비를 최소화핸 스케줄링 알고리즘을 제안 한다 특히, 기존연구에서 간과된 디코더와 디스플레이 사이에 위치한 버퍼의 크기 제약을 모델에 포함하여 버퍼 넘침을 방지 하도록하며, 이 모델에서 수학적으로 에너지를 최소화하는 알고리즘을 제안하고 증명하였다. 실제 영상을 통한 시뮬레이션 결과 버퍼의 크기가 10 프레임정도에서 이득이 포화상태가 되며, 제안된 알고리즘이 기존의 직관적인 알고리즘들에 비하여 평균 10% 정도의 전력소모 절약을 얻을 수 있음을 확인하였다.

액상화 가능성이 있는 지반에 놓인 지반-말뚝 시스템의 동적 p-y 곡선 연구 (Evaluation of the Dynamic P-Y Curves of Soil-Pile System in Liquefiable Ground)

  • 한진태;김성렬;김명모
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.141-147
    • /
    • 2007
  • 말뚝의 동적 응답 해석을 위한 다양한 방법들이 개발되어 있으며, 이 중에서 비선형 스프링, p-y 곡선을 이용하여 지반-말뚝 상호작용을 고려하는 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 현재 사용되는 동적 p-y 곡선은 정적 또는 주기 하중에 의한 횡방향 재하 시험에 의해 개발되었다. 또한, p-y 곡선에 scaling factor를 도입하여 액상화에 의한 지반-말뚝 상호작용의 영향을 모사하고자 하는 시도가 이루어져 왔으나, 지금까지 정확한 scaling factor를 산정하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 Ig 진동대 실험으로부터 구한 말뚝 주변 지반의 과잉간극수압과 지반-말뚝 시스템의 고유진동수 관계 및 수치해석으로부터 구한 말뚝 주변 지반의 탄성계수의 변화와 지반-말뚝 시스템의 고유진동수 관계로부터, 말뚝 주변 지반의 탄성계수의 변화로 표현되는 p-y 곡선의 scaling factor를 구하였다. 그 결과, scaling factor는 과잉간극수압비에 따른 지수 함수의 형태로 나타났다.

실시간 시스템에서 태스크별 평균 실행 시간을 활용한 동적 전압 조절 방법 (Dynamic Voltage Scaling Using Average Execution Time in Real Time Systems)

  • 방철원;김용석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
    • /
    • pp.1379-1382
    • /
    • 2003
  • Recently, mobile embedded systems used widly in various applications. Managing power consumption is becoming a matter of primary concern because those systems use limited power supply. As an approach reduce power consumption, voltage can be scaled down. according to the execution time and deadline. By reducing the supplying voltage to 1/N power consumption can be reduced to 1/N. DPM-S is a well known method for dynamic voltage scaling. In this paper, we enhanced DPM-S by using average execution time aggressively. The frequency of processor is calculated based in average execution time instead of worst case execution time. Simulation results show that our method achieve up to 5% energy savings than DPM-S.

  • PDF

On Effective Slack Reclamation in Task Scheduling for Energy Reduction

  • Lee, Young-Choon;Zomaya, Albert Y.
    • Journal of Information Processing Systems
    • /
    • 제5권4호
    • /
    • pp.175-186
    • /
    • 2009
  • Power consumed by modern computer systems, particularly servers in data centers has almost reached an unacceptable level. However, their energy consumption is often not justifiable when their utilization is considered; that is, they tend to consume more energy than needed for their computing related jobs. Task scheduling in distributed computing systems (DCSs) can play a crucial role in increasing utilization; this will lead to the reduction in energy consumption. In this paper, we address the problem of scheduling precedence-constrained parallel applications in DCSs, and present two energy- conscious scheduling algorithms. Our scheduling algorithms adopt dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) to minimize energy consumption. DVFS, as an efficient power management technology, has been increasingly integrated into many recent commodity processors. DVFS enables these processors to operate with different voltage supply levels at the expense of sacrificing clock frequencies. In the context of scheduling, this multiple voltage facility implies that there is a trade-off between the quality of schedules and energy consumption. Our algorithms effectively balance these two performance goals using a novel objective function and its variant, which take into account both goals; this claim is verified by the results obtained from our extensive comparative evaluation study.

코오스와 파인 조정을 위한 다이나믹 주파수 스케일링 기법을 사용하는 CMOS 듀티 사이클 보정 회로 (A CMOS Duty Cycle Corrector Using Dynamic Frequency Scaling for Coarse and Fine Tuning Adjustment)

  • 한상우;김종선
    • 전자공학회논문지
    • /
    • 제49권10호
    • /
    • pp.142-147
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 다이나믹 주파수 스케일링 (DFS) 카운터를 사용하여 코오스, 파인 조정 기능을 갖는 CMOS 듀티 사이클 보정회로를 제시한다. DFS 카운터는 디지털-아날로그 컨버터의 비트 스위칭 글리치를 감소시키기 때문에 제안하는 CMOS 듀티 사이클 보정회로의 듀티 보정 범위를 증가시키고 지터 특성을 개선한다. 제안하는 회로는 0.18-${\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 0.5-1.5GHz의 넓은 동작 주파수와 25-75%의 넓은 듀티 사이클 보정 범위 내에서 측정된 최대 출력 듀티 사이클 에러는 ${\pm}1.1%$이다.

동적 전압 주파수 스케일링 오버헤드 최소화를 위한 전압 선택 방법론 (Voltage Selection Methodology for DVFS Overhead Minimization)

  • 장진규;한태희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
    • /
    • pp.854-857
    • /
    • 2015
  • 반도체 기술의 발전으로 시스템-온-칩(SoC : System-on-Chip) 내에 집적되는 소자의 수가 기하급수적으로 증가함에 따라 에너지 감소 기술은 매우 중요한 과제가 되었다. 다양한 저전력 기술 중에서도 동적 전압 주파수 스케일링(Dynamic Voltage and Frequency Scaling)은 가장 대표적인 저전력 기술 중 하나이다. 올바른 DVFS의 구현을 위해서는 복잡한 DC-DC 변환기와 PLL이 필요로 하게 되며, 이런 특성을 정확하게 이해하고 그로 인해 발생하는 오버헤드(overhead)를 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 MPSoC에서 변환 오버헤드를 최소화하는 전압 선택 알고리즘을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 방법은 성능을 유지한 채 에너지 소모 및 변환 오버헤드 감소를 보여준다.

  • PDF

태양광 시스템을 위한 가변 조정계수 기반의 적응형 MPPT 제어 기법 (An Adaptive Maximum Power Point Tracking Scheme Based on a Variable Scaling Factor for Photovoltaic Systems)

  • 이귀준;김래영;현동석;임춘호;김우철
    • 전력전자학회논문지
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.423-430
    • /
    • 2012
  • An adaptive maximum power point tracking (MPPT) scheme employing a variable scaling factor is presented. A MPPT control loop was constructed analytically and the magnitude variation in the MPPT loop gain according to the operating point of the PV array was identified due to the nonlinear characteristics of the PV array output. To make the crossover frequency of the MPPT loop gain consistent, the variable scaling factor was determined using an approximate curve-fitted polynomial equation about linear expression of the error. Therefore, a desirable dynamic response and the stability of the MPPT scheme were maintained across the entire MPPT voltage range. The simulation and experimental results obtained from a 3 KW rated prototype demonstrated the effectiveness of the proposed MPPT scheme.

폴링기반 통신 시스템을 위한 에너지 인지적인 동적 주파수 조절 알고리즘 (Energy-aware Dynamic Frequency Scaling Algorithm for Polling based Communication Systems)

  • 조민기;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제26권9호
    • /
    • pp.1405-1411
    • /
    • 2022
  • 고성능 프로세서와 같은 하드웨어의 발전이 계속됨에 따라 임베디드 환경에서 전력관리는 여전히 중요한 문제이다. DVFS와 같은 전력관리방식은 네트워크 통신과 같은 폴링 기반의 입출력 프로그램에서 효율적인 전력관리를 위해 적응형 방식으로 CPU 주파수를 조절한다. 본 논문에서는 기존 전력관리방식에서의 문제점을 제시하고 새로운 전력관리 방식을 제안한다. 이를 통해 데이터 수신의 빈도가 낮은 상황에서는 폴링 주기를 늘려 전력소모를 줄일 수 있고, 반대로 데이터 수신이 빈번한 상황에서는 최대주파수로 동작하여 성능저하없이 동작 할 수 있다. 이를 임베디드 보드상에 코드계층으로 구현하고 Atmel사의 Power Debugger를 통해 실험 관찰한 결과 제안한 방식은 기존의 전력관리방식과 비교하여 전력소모에서 최대 30%의 성능향상을 보였다.

Transient rheological probing of PIB/hectorite-nanocomposites

  • Sung, Jun-Hee;Mewis, Jan;Moldenaers, Paula
    • Korea-Australia Rheology Journal
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.27-34
    • /
    • 2008
  • Clay suspensions in liquid polymers exhibit a time-dependent behaviour that includes viscoelastic as well as thixotropic features. Because of the presence of interacting clay platelets, particulate networks can develop, which are broken down during flow and rebuild upon cessation of the flow. Here, the use of thixotropic techniques in probing flow-induced structures in nanocomposites is explored with data on a hectorite-poly(isobutylene) model system. By means of fast stress jump measurements the hydrodynamic contributions to the steady state stresses are determined as well as those caused by the stretching of the clay floes. Flow reversal measurements do not provide a clear indication of flow-induced anisotropy in the present case. The recovery of the clay microstructure upon cessation of flow is followed by means of overshoot and dynamic measurements. The development of a particulate network is detected by the appearance and growth of a low frequency plateau of the storage moduli. The modulus-frequency curves after various rest times collapse onto universal master curves, regardless of the pre-shear history or temperature. The scaling factors for this master curve are the crossover parameters. The crossover moduli are nearly a linear function of the crossover frequency, the relation being identical for recovery after shearing at different shear rates. This function depends, however, on temperature.