• 제목/요약/키워드: average power consumption

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VLSI 회로 연결선의 동적 전력 소모 계산법 (Dynamic Power Estimation Method of VLSI Interconnects)

  • 박중호;정문성;김승용;김석윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권2호
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    • pp.47-54
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    • 2004
  • 현재까지 연결선을 타이밍(timing) 관점에서 해석하려는 시도들은 많았지만, 전력 소모의 관점에서 해석하려는 시도는 많지 않았다. 그러나 지금은 연결선의 저항 성분과 신호의 상승 시간이 점차 증가하는 추세에 따라 회로 연결선에서의 전력 소모가 증가하고 있는 시점이다. 특히, 클럭 신호선의 경우 칩 전체 전력 소모 중 30% 이상을 차지하고 있다. 따라서 회로 연결선에서의 전력 소모를 효과적으로 계산하는 방법이 필요하며, 본 논문에서는 회로 연결선의 동적 전력 소모를 계산하는 간단하면서도 정확한 방법을 제시하고자 한다. 사이즈가 큰 연결선의 동적 전력 소모를 계산하기 위한 축소 모형을 제안하고, 이 축소모형을 구성하는 방법을 제시한다. 제안한 축소 모형의 해석을 통해 연결선 전체의 동적 전력 소모를 근사할 수 있음을 보이고, 이를 간단히 계산하는 방법을 제안 하고자 한다. 노드 수 100∼1000개까지 RC 회로에 대해 제안한 방법을 적용한 결과 연결선의 전력 소모는 HSPICE에 비해 1.86%의 평균 상대 오차 및 9.82%의 최대 상대 오차를 보였다.

테스트시 스위칭 감소를 위해 팬 아웃을 고려한 테스트벡터 재 정렬 (A Test Vector Reordering for Switching Activity Reduction During Test Operation Considering Fanout)

  • 이재훈;백철기;김인수;민형복
    • 전기학회논문지
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    • 제60권5호
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    • pp.1043-1048
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    • 2011
  • Test vector reordering is a very effective way to reduce power consumption during test application. But, it is time-consuming and complicated processes, and it does not consider internal circuit structure, which may limit the effectiveness. In this paper, we order test vectors using fanout count of primary inputs that consider the internal circuit structure, which may reduce the switching activity. Then, we reorder test test vectors again by using Hamming distance between test vectors. We proposed FOVO algorithm to perform these two ideas. FOVO is an effective way to reduce power consumption during test application. The algorithm is applied to benchmark circuits and we get an average of 3.5% or more reduction of the power consumption.

A Novel WBAN MAC protocol with Improved Energy Consumption and Data Rate

  • Rezvani, Sanaz;Ghorashi, S. Ali
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권9호
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    • pp.2302-2322
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    • 2012
  • Wireless Body Area Networks (WBANs) are introduced as an enabling technology in tele-health for patient monitoring. Designing an efficient Medium Access Control (MAC) protocol is the main challenge in WBANs because of their various applications and strict requirements such as low level of energy consumption, low transmission delay, the wide range of data rates and prioritizing emergency data. In this paper, we propose a new MAC protocol to provide different requirements of WBANs targeted for medical applications. The proposed MAC provides an efficient emergency response mechanism by considering the correlation between medical signals. It also reduces the power consumption of nodes by minimizing contention access, reducing the probability of the collision and using an efficient synchronization algorithm. In addition, the proposed MAC protocol increases the data rate of the nodes by allocating the resources according to the condition of the network. Analytical and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms IEEE 802.15.4 MAC protocol in terms of power consumption level as well as the average response delay. Also, the comparison results of the proposed MAC with IEEE 802.15.6 MAC protocol show a tradeoff between average response delay and medical data rate.

전력소비행위 변화를 위한 전력소비패턴 분석 및 적용 (Analysis and Application of Power Consumption Patterns for Changing the Power Consumption Behaviors)

  • 장민석;남광우;이연식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.603-610
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    • 2021
  • 본 논문에서는 사용자의 전력소비패턴을 추출하고 사용자의 환경 및 감성을 적용한 최적 소비패턴을 모델링한 후, 이 두 가지의 패턴을 비교 적용하여 사용자의 전력소비행위 변화를 통한 전력의 효율적 사용 방법을 제시한다. 유의미한 소비패턴을 추출하기 위하여 벡터 표준화 및 이진 데이터 변환방법을 사용하고, k-평균 군집화를 적용한 앙상블의 합집합에 대한 학습과 k값에 따른 지지도를 적용하였으며, 최적 전력소비패턴 모델은 상대적 평균 소비량이 적은 앙상블 합집합에 대한 학습 결과를 기준으로 강제 및 감성 제어를 적용하여 생성하였다. 실험을 통하여 전력소비행위 변화 유도대상 추출 시 클러스터의 수와 일치율 간의 상관관계를 파악함으로써, 사용자의 의도에 따라 강제 및 감성 기반의 제어가 가능하도록 클러스터의 수나 크기 조절을 통한 다양한 윈도우에 적용할 수 있음을 검증하였다.

공정 코너별 LVCC 마진 특성을 이용한 전력 소모 개선 Voltage Binning 기법 (A Voltage Binning Technique Considering LVCC Margin Characteristics of Different Process Corners to Improve Power Consumption)

  • 이원준;한태희
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권7호
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    • pp.122-129
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    • 2014
  • 스마트 기기 시장의 눈부신 성장으로 핵심 SoC (System on Chip)에 대한 고성능 다기능 요구와 더불어 전력 소모 또한 급속도로 증가하고 있다. 그러나 이러한 요구 사항을 만족시키기 위해 점점 더 미세화된 공정을 사용하게 되면서 심화된 공정변이(process variation)문제로 인해 설계 마진(design margin)이 증가하여 성능과 전력소모를 악화시켜 궁극적으로 수율에 심각한 악영향을 주고 있다. Voltage binning 기법은 효과적인 post silicon tuning 기법중의 하나로, 개별 칩이 아닌 일정한 범위의 속도와 누설 전류에 따라 칩들을 선별 그룹핑한 bin 단위의 공급 전압 조절을 통해 경제적으로 공정 변이로 인한 parametric 수율 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 수율 손실 없이 추가적으로 평균 전력 소모를 개선하기 위한 voltage binning 기반의 최적화된 공급 전압 조절 방법을 제안한다. 제안한 기법은 칩 속도와 누설전류의 특성에 따른 공정 코너들의 서로 다른 LVCC (Low VCC) 마진을 고려하여 전압 마진의 편차를 최적화함으로써 전력 소모를 개선할 수 있다. 제안한 방식을 30나노급 모바일 SoC 제품에 적용한 결과 전통적인 voltage binning 방법 대비 동일조건에서 약 6.8%까지 평균 전력 소모를 줄일 수 있었다.

최소 자원을 사용하는 저전력 데이터 패스 할당 알고리즘

  • 문성필;김영환
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.75-78
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    • 2000
  • This paper presents a new algorithm for allocating the data path to achieve the minimum power consumption under the constraints of minimum hardware resources. In order to minimize the power consumption, the proposed algorithm tries to minimize the input transitions of functional units, unnecessary computations, and size of interconnects in a greedy manner during a]location. Experimental results using benchmarks indicate the proposed algorithm achieves 17.5% power reduction on average, when compared with the genesis-lp[1]high-level synthesis system.

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Data Supply Voltage Reduction Scheme for Low-Power AMOLED Displays

  • Nam, Hyoungsik;Jeong, Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.727-733
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    • 2012
  • This paper demonstrates a new driving scheme that allows reducing the supply voltage of data drivers for low-power active matrix organic light-emitting diode (AMOLED) displays. The proposed technique drives down the data voltage range by 50%, which subsequently diminishes in the peak power consumption of data drivers at the full white pattern by 75%. Because the gate voltage of a driving thin film transistor covers the same range as a conventional driving scheme by means of a level-shifting scheme, the low-data supply scheme achieves the equivalent dynamic range of OLED currents. The average power consumption of data drivers is reduced by 60% over 24 test images, and power consumption is kept below 25%.

임베디드 시스템을 위한 개선된 예측 동적 전력 관리 방법 (An Improved Predictive Dynamic Power Management Scheme for Embedded Systems)

  • 김상우;황선영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6B호
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    • pp.641-647
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    • 2009
  • 본 논문은 임베디드 시스템에서 불필요한 전력 소모를 감소하기 위해 개선된 예측 동적 전력 관리 구조와 태스크 스케줄링 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 불필요한 전력 소모를 최소화하기 위해 미리 스케줄링을 한다. 제안된 예측 동적 전력 관리는 수행 오버 헤드를 경감하기 위해서 스케줄링 라이브러리를 제공한다. 실험 결과 제안된 알고리듬은 동적 전력 관리를 적용한 LLF 알고리듬과 비교하여 평균 22.3% 전력 소모 감소를 보인다.

광원별 센서등기구의 대기전력 특성에 관한 연구 (A Study on the Standby Power Characteristics of Sensor Luminaires)

  • 박창용;서정현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.9-15
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    • 2014
  • Standby power, so called an electric vampire, is a power which is consumed by appliances and office equipments connected to power sources while the devices are not performing. Sensor luminaires consist of PIR(Pyroelectric Infrared Ray) sensor, illuminance sensor(CdS), and light source. The sensor luminaires are one of the devices that consume a huge amount of standby power; it stands by for an average sum of 23 hours a day and performs only when moving subjects are detected under it, which barely takes up an hour per day. The purpose of this study is to provide basic materials to the selection of standby power items and to enable to explore a way to decrease the standby power by measuring and analyzing the power consumption of sensor luminaires. According to the results, the average standby power of LED sensor luminaires is 1.1W which is significantly higher than other products, and decrease in the standby power consumption of SMPS is important through the measurement.

지그비 기반 심전계의 데이터 전송률과 소비 전력 분석 (Analysis of Data Transmission Rate and Power Consumption in Zigbee Based Electrocardiography)

  • 김남진;홍주현;이태수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권12호
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    • pp.96-104
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    • 2006
  • 본 연구에서는, 심전도 송수신 장치의 개발을 위한 지그비(Zigbee) 기반 무선 센서 모듈과 PDA(Personal Digital Assistant)의 데이터 전송률과 전력 소비에 대하여 분석 하였다. 데이터 전송률은 패킷(Packet) 구조에 의존적이며, 패킷을 2개의 심전도 데이터와 1개의 3축 가속도 벡터로 구성하였을 때, 초당 300 샘플의 전송률을 나타내었다. 두 개의 AAA 전지를 직렬로 연결하여, 센서 모듈의 동작 시간은 평균적으로 28시간 이었다. PDA의 전력 소비는 화면의 ON/OFF 여부와 시리얼 포트의 사용 여부 및 패턴에 의존적임을 알 수 있었다. 이러한 응용에서, PDA 동작 시간은 평균적으로 5시간 정도임을 확인하였으며, 이때, PDA는 논 블로킹 모드로 시리얼 포트로부터 전송된 데이터를 수신 한다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 장치를 24 시간 홀터(Holter) 심전계로 응용할 경우, 센서 모듈의 전력 소비와 전송 속도에는 문제가 없었으나, PDA는 전력 소모율에 문제가 있으며 이는 해결되어야할 과제이다.

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