저 전력 시스템 온 칩 설계를 위한 버스 분할 기술

Abstract

일반적으로 버스에서 소모되는 에너지는 전체 시스템에서 큰 비중을 차지한다. 버스 분할 방법은 시스템의 소모 에너지를 줄이고 각 버스 세그먼트들의 기생 부하(parasitic load)를 감소시킴으로서 지연시간을 줄이는데 사용될 수 있다. 버스를 분할함에 있어서 버스에 의해 상호 연결된 처리소자들 사이의 데이타 교환 확률 분포에 따라 가장 적은 에너지를 소모하는 버스 분할 방법은 달라질 수 있다. 본 연구에서는 수평적인 버스 분할 구조의 확장된 개념으로 트리구조 기반의 버스 분할 방법에 대해 연구하고, 이를 바탕으로 여러 가지 버스 분할 방법 중에서 주어진 시스템의 처리소자 간 데이타 교환 확률의 분포에 따라 가장 적합한 구조를 선택하는 문제에 대해 논하였다. 실험 결과는 제안된 방법들이 버스에서 소모되는 에너지를 최대 83%까지 감소시킬 수 있음을 보여준다.

In general, bus system consumes a very significant portion of power in a chip. Bus splitting can be used to reduce the energy dissipation and to reduce the propagation delay on the bus by lowering the parasitic load of each bus segment. Data exchange probability distribution between a set of interconnected processing elements affects the average energy dissipation of the splitted bus architectures. In this research, we have developed tree-based bus splitting techniques and design methodologies, as an extension of horizontally aligned bus splitting. We have developed the methodology to select near-optimal bus architectures for low energy dissipation when data exchange probability distribution of a system is given. Experimental results show that the proposed techniques can reduce energy dissipation on the bus by up to 83%.