集積回路の大域配線上のデータ伝送に着目した効率的アーキテクチャとその設計支援技術

专注于集成电路全局布线数据传输的高效架构及其设计支撑技术

基本信息

批准号：
17760273
负责人：
小松聡
金额：
$ 2.3万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760273/
关键词：
集積回路データ伝送バス

项目摘要

現在の高度情報化社会において、システムLSIは様々な用途に用いられ、必要不可欠な存在になっている。LSIのプロセス・デバイス技術の面から考えると、ムーアの法則に代表されるようにシリコン上のトランジスタ、金属配線などは年々微細化されており、CMOS回路では90nmテクノロジーが実用的になり、65nmテクノロジーも視野に入ってきている。このような微細なテクノロジーでは、トランジスタの動作速度向上に伴い論理ゲートでの遅延時間が小さくなる一方、相対的に配線遅延が大きくなり、結果として演算回路が数GHzという高速に動作するのに対し、LSIチップ内の機能ブロック間の信号伝送に数クロック〜10クロック程度消費してしまう。本研究では、極微細プロセスLSIでのチップ上の大域配線でのマルチ・サイクルなデータ伝送に着目し、将来のシステムLSIにおいて演算処理能力・消費電力・信頼性などの面から効率的に設計を行うことができるアーキテクチャの検討およびその設計支援技術の構築を目指し、その基盤技術の確立を行った。バス配線が高集積化され、配線間の結合容量が無視できないような状況において、最適な低消費電力・高信頼性符号化方式の提案と評価を行った。主に、提案符号化手法とバス配線面積・消費電力とのトレードオフについて検討を行い、最適な符号の選択手法を示した。また、システムLSIにおける機能ブロック間の接続のために再利用性を考慮したプロトコル変換自動生成技術の提案を行った。バスプロトコルの仕様を入力として、プロトコル変換回路をハードウェア記述言語の形式で出力でき、データ伝送指向のアーキテクチャに有効に活用可能である。これらの成果により、データ伝送を中心とした統合型設計支援環境の確立の方向性を示すことができたと言える。

在当今的高度信息社会中，系统LSI被用于多种目的，并已成为世界上必不可少的部分。从LSI工艺和设备技术的角度来看，硅硅上的晶体管和金属布线每年都变得越来越精炼，如Moore的定律所示的那样，对于CMOS电路，90NM技术已经实用，而65nm技术也越来越越来越在视野中。借助如此出色的技术，逻辑门的延迟时间随着晶体管运行的速度增加而增加，但接线延迟相对增加，从而导致计算电路以高速运行，而LSI芯片中功能块之间的信号传输则消耗了几到十个时钟。在这项研究中，我们专注于使用Ultra-Fine流程LSIS在芯片上对全球接线的多循环数据传输，并建立了基础技术，旨在考虑一个可以在算术处理功能，功耗，可靠性，可靠性以及其他方面以及建立设计支持技术方面在未来系统LSI中有效设计的架构。在公交线接线高度集成并且连线之间的耦合能力不容忽视的情况下，我们提出并评估了最佳的低功耗和高可靠性编码方法。我们主要检查了所提出的编码方法与总线接线区和功耗之间的权衡，并提出了最佳代码选择方法。此外，我们提出了一种自动协议转换生成技术，该技术考虑了系统LSIS功能块之间连接的可重复使用性。将BUS协议规范作为输入，协议转换电路可以以硬件说明语言的形式输出，从而有效地在面向数据传输的架构中使用。这些结果已经显示出建立以数据传输为中心的集成设计支持环境的方向。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Automatic Protocol Transducer Synthesis aiming at facilitating IP-Reuse

自动协议转换器合成旨在促进 IP 重用

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proceedings of the International Workshop on Logic and Synthesis (IWLS2006) 2006
影响因子：
0
作者：
S.Watanabe;K.Seto;Y.Ishikawa;S.Komatsu;M.Fujita
通讯作者：
M.Fujita

Protocol Transducer Synthesis using Divide and Conquer Approach

使用分而治之的方法进行协议传感器合成

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Proceedings of The 12th Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASPDAC2007) 2007
影响因子：
0
作者：
S.Watanabe;K.Seto;Y.Ishikawa;S.Komatsu;M.Fujita
通讯作者：
M.Fujita

Dynamically Reconfigurable Protocol Transducer

动态可重构协议转换器

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proceedings of the International Conference on Field Programmable Technology (ICFPT06) 2006
影响因子：
0
作者：
S.Watanabe;K.Seto;Y.Ishikawa;S.Komatsu;M.Fujita
通讯作者：
M.Fujita

Pipeline scheduling for array based reconfigurable architectures considering in terconnect delays

考虑互连延迟的基于阵列的可重构架构的流水线调度