• 제목/요약/키워드: processor power dissipation

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멀티코어 프로세서의 전력 소비에 대한 연구 (A Study on Power Dissipation of The Multicore Processor)

  • 이종복
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.251-256
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    • 2017
  • 최근에 이르러, 범용 컴퓨터 뿐만이 아니라 임베디드 시스템 및 모바일 장치에서도 광범위하게 멀티코어 프로세서가 이용되어 그 성능이 증대되고 있다. 이러한 멀티코어 프로세서 시스템의 전력 소비량이 매우 중요하므로, 설계의 초기 단계에서 그 값을 정확하게 예측할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 멀티코어 프로세서에 대하여 빠른 속도를 갖는 명령어 자취형 (trace-driven) 모의실험기 기반의 전력 분석기를 개발하였다. 이 때, 각 코어를 구성하는 하드웨어 유닛별 소비전력을 계산하여 합산하였다. 또한, SPEC 2000 벤치마크를 입력으로 모의실험을 수행하여 명령어 당평균 전력 소비량을 측정하였다.

A Low Dynamic Power 90-nm CMOS Motion Estimation Processor Implementing Dynamic Voltage and Frequency Scaling Scheme and Fast Motion Estimation Algorithm Called Adaptively Assigned Breaking-off Condition Search

  • Kobayashi, Nobuaki;Enomoto, Tadayoshi
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.512-515
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    • 2009
  • A 90-nm CMOS motion estimation (ME) processor was developed by employing dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) to greatly reduce the dynamic power. To make full use of the advantages of DVFS, a fast ME algorithm and a small on-chip DC/DC converter were also developed. The fast ME algorithm can adaptively predict the optimum supply voltage ($V_D$) and the optimum clock frequency ($f_c$) before each block matching process starts. Power dissipation of the ME processor, which contained an absolute difference accumulator as well as the on-chip DC/DC converter and DVFS controller, was reduced to $31.5{\mu}W$, which was only 2.8% that of a conventional ME processor.

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이동형 시스템에서 프로세서의 전력 소모 최소화를 위한 주파수 선택 알고리즘 (A Frequency Selection Algorithm for Power Consumption Minimization of Processor in Mobile System)

  • 김재진;강진구;허화라;윤충모
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.9-16
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    • 2008
  • This paper presents a frequency selection algorithm for minimization power consumption of processor in Mobile System. The proposed algorithm has processor designed low power processor using clock gating method. Clock gating method has improved the power dissipation by control main clock through the bus which is embedded clock block applying the method of clock gating. Proposed method has compared power consumption considered the dynamic power for processor, selected frequency has considered energy gain and energy consumption for designed processor. Or reduced power consumption with decreased processor speed using slack time. This technique has improved the life time of the mobile systems by clock gating method, considered energy and using slack time. As an results, the proposed algorithm reduce average power saving up to 4% comparing to not apply processor in mobile system.

DSP를 위한 새로운 저전력 상위 레벨 합성 (A New Low Power High Level Synthesis for DSP)

  • 한태희;김영숙;인치호;김희석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.101-104
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    • 2002
  • This paper propose that is algorithm of power dissipation reduction in the high level synthesis design for DSP(Digital Signal Processor), as the portable terminal system recently demand high power dissipation. This paper obtain effect of power dissipation reduction and switching activity that increase correlation of operands as input data of function unit. The algorithm search loop or repeatedly data to the input operands of function unit. That can be reduce the power dissipation using the new low power high level synthesis algorithm. In this Paper, scheduling operation search same nodes from input DFG(Data Flow Graph) with correlation coefficient of first input node and among nodes. Function units consist a multiplier, an adder and a register. The power estimation method is added switching activity for each bits of nodes. The power estimation have good efficient using proposed algorithm. This paper result obtain more Power reduction of fifty percents after using a new low power algorithm in a function unit as multiplier.

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명령어 레벨의 비동기식 프로세서 소비 전력 모델 (Instruction-level Power Model for Asynchronous Processor)

  • 이제훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3152-3159
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    • 2012
  • 본 논문은 비동기식 프로세서를 위한 새로운 명령어 레벨 소비 전력 모델을 제안한다. 최근까지 SoC에 내장되는 프로세서의 소비 전력을 예측하기 위한 다양한 소비 전력 모델들이 제안되었으나, 모두 동기식 프로세서들을 타겟으로 구현되었기 때문에 비동기식 프로세서에 적용할 경우 정확성이 떨어진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 비동기식 회로의 동작 특성을 반영한 새로운 비동기식 프로세서 소비 전력 모델을 제안하였다. 제안된 소비 전력 모델은 비동기식 8051 프로세서, A8051의 소비 전력 특성을 반영하여 구현되었고 게이트 레벨의 합성한 결과를 이용한 소비 전력 예측 결과와 비교하여 성능 평가를 수행하였다. 제안된 소비 전력 모델의 예측 결과는 게이트 레벨의 소비전력 측정 결과와 비교하여 90.7%의 정확도를 보였고, 1,900 배 이상 시뮬레이션 시간을 단축하였다.

슈퍼스칼라 프로세서에서 값 예측을 이용한 모험적 실행의 전력소모 측정 및 분석 (Measurement and Analysis of Power Dissipation of Value Speculation in Superscalar Processors)

  • 이상정;이명근;신화정
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권12호
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    • pp.724-735
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    • 2003
  • 최근의 고성능 슈퍼스칼라 프로세서에서는 명령어 수준 병렬성(Instruction-Level Parallelism, ILP)의 장애가 되는 명령어 간의 데이타 종속관계를 극복하기 위해 명령의 결과 값을 미리 예측하여 종속 명령들을 모험적으로 실행한다. 이러한 값 예측을 사용한 모험적 실행으로 성능은 향상되나 값 예측 테이블의 빈번한 참조와 갱신으로 부가적인 전력 소모를 요구한다. 본 논문에서는 값 예측으로 인한 성능향상과 부가적인 전력소모 간의 관계를 측정 분석한다. 또한 확신 카운터(confidence counter)를 사용한 값 예측 시도의 조정으로 모험적 실행의 정도를 조절하고, 예측 성공률이 높은 유용한 명령들만을 선택적으로 예측하여 성능을 유지하면서 부가 전력소모를 줄인다. 제안된 방식의 검증을 위해 사이클 수준 시뮬레이터에 전력소모 모델을 결합하여 프로세서의 기능수준 동작뿐만 아니라 프로세서의 전체 전력소모 및 사이클 당 전력소모도 측정할 수 있는 도구를 개발하여 검증한다.

의료영상의 JPEG2000 압축을 위한 저전력 DWT 프로세서의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Low-Power DWT Processor for JPEG2000 Compression of Medical Images)

  • 장영범;이원상;유선국
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권2호
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    • pp.124-130
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    • 2005
  • In this paper, low-power design and implementation techniques for DWT(Discrete Wavelet Transform) of the JPEG2000 compression are proposed. In DWT block of the JPEG2000, linear phase 9 tap and 7 tap filters are used. For low-power implementation of those filters, processor technique for DA(Distributed Arithmetic) filter and minimization technique for number of addition in CSD(Canonic Signed Digit) filter are utilized. Proposed filter structure consists of 3 blocks. In the first CSD coefficient block, every possible 4 bit CSD coefficients are calculated and stored. In second processor block, multiplication is done by MUX and addition processor in terms of the binary values of filter coefficient. Finally, in third block, multiplied values are output and stored in flip-flop train. For comparison of the implementation area and power dissipation, proposed and conventional structures are implemented by using Verilog-HDL coding. In simulation, it is shown that 53.1% of the implementation area can be reduced comparison with those of the conventional structure.

Clock-gating 을 고려한 저전력 8-bit 마이크로프로세서 설계에 관한 연구 (The study on low power design of 8-bit Micro-processor with Clock-Gating)

  • 전종식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.163-167
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전력 소비를 감소시킬 수 있는 클럭게이팅 기법을 제안하여 8bit RISC 마이크로프로세서를 설계하였다. 제안된 설계 방법의 타당성을 검토하기 위해서 저전력을 고려하지 않은 8비트 마이크로프로세서와 클록 게이팅을 이용한 저전력 8비트 마이크로프로세서를 설계하여 소모 전력을 비교하였다. 기존의 마이크로 프로세서와 저전력으로 설계된 마이크로프로세서와의 소모 전력을 비교한 결과 시간에 대하여 비교하였을 경우 동적 소모 전력에 대하여 21.56% 감소를 얻을 수 있었다.

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Further Specialization of Clustered VLIW Processors: A MAP Decoder for Software Defined Radio

  • Ituero, Pablo;Lopez-Vallejo, Marisa
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.113-128
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    • 2008
  • Turbo codes are extensively used in current communications standards and have a promising outlook for future generations. The advantages of software defined radio, especially dynamic reconfiguration, make it very attractive in this multi-standard scenario. However, the complex and power consuming implementation of the maximum a posteriori (MAP) algorithm, employed by turbo decoders, sets hurdles to this goal. This work introduces an ASIP architecture for the MAP algorithm, based on a dual-clustered VLIW processor. It displays the good performance of application specific designs along with the versatility of processors, which makes it compliant with leading edge standards. The machine deals with multi-operand instructions in an innovative way, the fetching and assertion of data is serialized and the addressing is automatized and transparent for the programmer. The performance-area trade-off of the proposed architecture achieves a throughput of 8 cycles per symbol with very low power dissipation.

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최적화된 에너지 소비를 위한 코드 생성 기술 (Code Generation Techniques for the Optimized Energy Consumption)

  • 고광만;소경영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.63-71
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    • 2008
  • 최근 임베디드 시스템의 폭넓은 보급은 응용 소프트웨어 개발과 더불어 임베디드 소프트웨어 개발 도구의 필요성 및 중요성이 강조되고 있으며 임베디드 소프트웨어를 위한 컴파일러의 개발을 동시에 요구하고 있다. 특히, 임베디드 프로세서를 탑재한 모바일 장치에서는 제한된 전력/에너지의 하드웨어적인 관리 못지않게 소프트웨어적인 관리 기술의 중요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 검증된 재목적 컴파일러 후단부 도구인 EXPRESSION을 통해 최적화된 에너지 소비를 고려한 MIPS 코드 생성 기술을 제안하였다. 이를 위해, 효율적인 MIPS 코드 생성을 위한 코드 생성 규칙을 기술하였으며 생성된 코드에 대한 다양한 성능분석 결과를 제시한다.