演算器の適応的冗長化による高効率DVS方式の提案(高信頼設計,2011年並列/分散/協調処理に関する『鹿児島』サマー・ワークショップ(SWoPP鹿児島2011))
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概要
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低消費電力化手法として,Razorフリップフロップを用い,セットアップエラーが発生しない限界の動作電圧まで下げることで最大消費電力を減らすDVS(Dynamic Vbltage Scaling)方式が知られているが,IR-dropや環境変化でエラーレートが増加した場合に著しく性能が劣化するという課題を有する.本研究では冗長データパスを用い,適応的に冗長構造を変化させることで,エラーレート増加に対して堅牢なセットアップエラー訂正を実現する.命令再実行に伴うペナルティを防ぐために,冗長データパスはマルチサイクル動作により通常演算結果を補完し,1サイクルで誤演算から復帰する.本提案にマルチFU(Functional Unit)構造を適用し,性能モデルによる見積もり,及び既存手法との比較を行った結果,電源電圧の10%に相当するIR-drop発生時のエネルギー損失を90%,性能損失を40%に抑えることを確認した.
- 2011-07-21
著者
-
姚 駿
奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科
-
中島 康彦
奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科
-
中田 尚
奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科
-
中田 尚
奈良先端科学技術大学院大学
-
中島 康彦
奈良先端科学技術大学院大学
-
中島 康彦
富士通株式会社
-
姚 駿
奈良先端科学技術大学院大学
-
中島 康彦
富士通(株)
-
笹川 幸宏
奈良先端科学技術大学院大学
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