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

• 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

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。

Now の highly intelligence society に お い て, シ ス テ ム LSI は others 々 な purpose に い ら れ, need not owe な に な っ て い る. LSI の プ ロ セ ス · デ バ イ ス technology の surface か ら exam え る と, ム ー ア の law に representative さ れ る よ う に シ リ コ ン on の ト ラ ン ジ ス タ, metal wiring な ど は years 々 ultra-micronization model.the さ れ て お り, CMOS circuit で は 90 nm テ ク ノ ロ ジ ー が be used に な り, 65 nm テ ク ノ ロ ジ ー も に view into っ て き て い る. こ の よ う な imperceptible な テ ク ノ ロ ジ ー で は, ト ラ ン ジ ス タ の movement speed up に with い logical ゲ ー ト で の 遅 delay between small が さ く な る side, phase of seaborne に wiring 遅 delay が big き く な り, results と し て calculus circuit が several GHz と い う high-speed に action す る の に し seaborne, LSI チ ッ プ の function inside ブ ロ ッ ク の signals between 伝 send に ク Youdaoplaceholder0 ~ 10 ロッ ロッ ロッ degree consumption て て まう. This study で は, extremely subtle プ ロ セ ス LSI で の チ ッ プ の large field wiring で の マ ル チ · サ イ ク ル な デ ー タ 伝 に the mesh し, future の シ ス テ ム LSI に お い て calculus 処 mental abilities, power consumption, letter 頼 sex な ど の surface か ら を に design line of the working rate う こ と が で き る ア ー キ テ ク チ ャ の beg お 検 よ び そ の の design support technology The construction of を refers to the <s:1> and そ base disk technology <e:1> to establish を lines った. バ ス wiring が high set product さ れ, wiring between の combined capacity が ignore で き な い よ う な condition に お い て, optimum な low power consumption, high letter 頼 symbolic way の proposal と review 価 を line っ た. Main に, symbolic technique proposed と バ ス wiring area, power consumption と の ト レ ー ド オ フ に つ い て 検 line for を い, optimal な symbols の sentaku gimmick を shown し た. ま た, シ ス テ ム LSI に お け る function ブ ロ ッ ク の connect between 続 の た め に reuse sex を consider し た プ ロ ト コ ル variations in line automatic generation technique proposed の を っ た. バ ス プ ロ ト コ ル の shi others を と into force し て, プ ロ ト コ ル variations in loop を ハ ー ド ウ ェ ア account form words の で output で き, デ ー タ 伝 send to の ア ー キ テ ク チ ャ に have sharper に may use で あ る. こ れ ら の results に よ り, デ ー タ 伝 send を center と し た integration design support environment の establish の を direction shown す こ と が で き た と said え る.

项目成果

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

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the International Workshop on Logic and Synthesis (IWLS2006) 2006
• 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

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of The 12th Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASPDAC2007) 2007
• 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

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

An Optimization of Bus Interconnects Pitch for Low-Power and Reliable Bus Encoding Scheme

低功耗可靠总线编码方案的总线互连间距优化

• 发表时间: 2006
• 期刊: 2006 IEEE International Symposium on Circuits and Systems 2006
• 作者: S.Komatsu;M.Fujita
• 通讯作者: M.Fujita

Low Power and Fault Tolerant Encoding Methods for On-Chip Data Transfer in Practical Applications

实际应用中片上数据传输的低功耗和容错编码方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E88-A・No.12
• 作者: S.Komatsu;M.Fujita
• 通讯作者: M.Fujita