データ符号化による集積回路におけるデータ伝送の低消費電力化・信頼性向上の研究

利用数据编码降低集成电路数据传输功耗并提高可靠性的研究

基本信息

批准号：
14750255
负责人：
小松聡
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

VLSIプロセス技術・デバイス技術の進歩に伴い、システム・オン・チップなどに代表されるように、多くの機能ブロック、メモリ、プロセッサなどのIPを含んだ非常に大規模なシステムが1つのVLSIチップに実現可能になった。また、それに伴いVLSIチップの電源電圧も縮小し、結果として電源ノイズ、クロストークノイズ、ソフトエラーなどの様々なノイズに対する耐性が低減してきている。結果的に、オンチップでのデータ伝送の正確性を完全に保証することが難しくなりつつあり、将来の微細テクノロジーで製造されるVLSIシステムにおいて、何らかの信頼性向上技術が導入される必要があると言える。本研究では、オンチップデータ伝送での、高信頼データ伝送方式に対する低消費電力符号の影響についての検討を行った。SPEC2000ベンチマークを利用した実験により、提案された方法により最高33%の信号遷移削減を実現できることを示した。さらに、エンコーダ/デコーダ回路でのオーバヘッドおよびバス信号の振幅最適化を考慮した評価を行い、低消費電力符号化と高信頼符号化を組み合わせることで、将来のVLSIシステムにおいて有効なデータ伝送方式を実現可能であることを示した。さらに、エンコーダ/デコーダ回路でのオーバヘッドおよびバス信号の振幅最適化を考慮した評価を行った。実験結果より、低消費電力符号化と高信頼符号化を組み合わせることで、将来のVLSIシステムにおいて有効なデータ伝送方式を実現可能であることを示した。この研究の成果により、将来のより微細なテクノロジーを利用して実現されるシステムLSIにおける、高信頼かつ低消費電力なデータ伝送手法についての具体的な指針を示すことができた。

随着VLSI流程和设备技术的进步，已经有可能实现极大的系统，这些系统在单个VLSI芯片上包括许多功能块，内存和处理器，这是由芯片上的System-On-Chip所体现的。此外，VLSI芯片的电源电压也降低了，从而降低了对各种噪声的阻力，例如电源噪声，串扰噪声和软误差。结果，完全确保芯片数据传输的准确性变得越来越困难，可以说，将来需要在使用微技术制造的VLSI系统中引入某种可靠性改进技术。在这项研究中，我们研究了低功耗代码对芯片数据传输中可靠数据传输方法的影响。使用SPEC2000基准测试的实验表明，通过所提出的方法可以实现信号转变降低多达33％。此外，考虑到编码器/解码器电路中总线信号的开销和幅度优化，进行了评估，并通过将低功耗编码和高可靠性编码结合起来，已经表明，可以在未来的VLSI系统中实现有效的数据传输方法。此外，考虑到编码器/解码器电路中总线信号的开销和幅度优化，进行了评估。实验结果表明，通过将低功耗编码和高可靠性编码相结合，可以在未来的VLSI系统中实现有效的数据传输方法。这项研究的结果为系统LSI的可靠，低功率数据传输方法提供了具体指南，将来将使用更多优质技术实现。