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研究生:呂彥儒
研究生(外文):Yen-Ru Lu
論文名稱:適用於SMT架構之隨睡隨醒技術
論文名稱(外文):Sleep-on-Demand Techniques for SMT Processors
指導教授:葉經緯
指導教授(外文):Ching-Wei Yeh
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:半導體省能技術
外文關鍵詞:power gatinglow power
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必v消耗已經為高效能處理器的一大指標,以SMT架構設計出的處理器更是未來的主流架構,而SMT架構裡的多運算單元與記憶體更是必v消耗的一大關鍵。本文提出適用於SMT架構的隨睡隨醒技術省能配套方案,包含利用動態指令排程法來得到最多的執行序與記憶體閒置時間,再使用五種不同類型的隨睡隨醒省能電路來適應不一樣的硬體架構與用途,最後更提出隨睡隨醒控制器來動態監控硬體的狀態,適時的傳遞硬體的時脈訊號、閒置訊號、睡眠訊號與喚醒訊號,來達到必v節省的目標。使用本文所提出的隨睡隨醒技術套用在UniCore VisoMT平台上,平均可讓運算單元多10%時間進入睡眠模式,並且節省43% 動態與漏電流的必v消耗。
Power consumption became great indicator for high performance processors. Simultaneous multithreading is a processor design for future structure. Multiple function units and memory is the key of major power consumption of SMT architecture.
In this paper, we propose a Sleep-on-Demand technique for SMT processor. It include use dynamic instruction scheduling to get more thread and memory idle time, and use five different kind of Sleep-on-Demand power saving circuits for adapt to different hardware architecture and way. Finally we propose a Sleep-on-Demand control unit to dynamic monitor hardware stats. In the right time send hardware clock signal, idle signal, sleep signal and wakeup signal to reach power saving.
Use our propose Sleep-on-Demand technique for UniCore VisoMT platform average can let function units get more than 10% chance to enter sleep mode and saving 43% dynamic and leakage power consumption.
中文摘要 I
英文摘要 II
附圖目錄 IV
表格目錄 VI
第一章 序論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究重點 4
1.3 本論文章節內容 5
第二章 省能電路介紹 6
2.1 MTCMOS 6
2.2 VRC 9
第三章 動態指令排程器 11
3.1 First-Come First-Served(FCFS)Scheduling 11
3.2 Round-Robin(RR)Scheduling 12
3.3 隨睡隨醒排程法 14
第四章 隨睡隨醒技術在UniCore VisoMT平台上的實現 18
4.1 UniCore VisoMT模擬平台 18
4.2 隨睡隨醒技術 23
4.2.1 設計方法 23
4.2.2 關鍵時間點必v考量 25
4.2.3 隨睡隨醒搭配電路與控制器 28
第五章 硬體實現與成果 38
5.1 晶片實現與佈局 38
5.2 模擬之結果 42
5.3 測試考量 43
5.3.1 晶片自我測試 44
5.3.2 智原平台測試 45
5.3.3 單一晶片測試 46
第六章 結論 49
參考文獻 50
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