| 講演名 | 2013-03-14 SOTBを用いたマイコンの電力最適化(省電力化機構,組込み技術とネットワークに関するワークショップETNET2013) 北森 邦明, 王 蔚涵, 蘇 洪亮, 天野 英晴, |
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| 抄録(和) | 近年、バッテリ駆動のモバイル機器から大規模なデータセンタのコンピュータまで消費電力は深刻な問題となっている。消費電力を下げるためには低電源電圧化か必要であるが、これに伴い先端プロセスではスレッショルド電圧V_ | のばらつき増加が問題になっている。この問題に対処するため、超低電圧デバイス技術研究組合(LEAP)によりSilicon On Thin Buried Oxide(SOTB)が開発された。このSOTBはFD-SOIの構造なので、基板浮遊効果が発生しにくく、V_ | のばらつきを抑えることができ、基板バイアスを制御することによりリーグ電力と遅延を制御できることが特徴である。このSOTB技術によるLEAP 65nmプロセスを用いて車載用マイコンV850E-Starを設計、実装している。本稿では、SOTBのbulk版プロトタイプであるLPT-3でマイコンを実装し、その稼働時、待機時のバイアス電圧と電力の関係を明らかにするため、40種類のリバースバイアスとフォワードバイアスを使用して、シミュレーションおよびプロトタイプチップでの実機測定を行った。エネルギー効率を最大にするバランスモードでは、動作周波数は最大33MHzで動作する。一方、リーグ電力を最大限減らす待機モードでは、このバランスモードに比べて最大92%リーグ電力を削減できることがわかった。 |
| 抄録(英) | Nowadays, from battery supplied mobile devices to supercomputers, reducing the power consumption has become a serious design issue. Although using low power supply is the most efficient way to reduce the power, it also increases the leakage power and delay variance. Low-power Electronics Association &Projed(LEAP)developed Silicon On Thin Buried Oxide (SOTB)technology in order to solve those problems. Since the SOTB employs fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI)CMOSFET, not only floating-body effects but also bias of threshold voltage can be suppressed. In order to verify the SOTB technology, we have applied to an automotive microcontroller V850E-Star. In this report, we investigate the operational speed and leak power with 40 kinds of reverse bias and forward bias voltages of a prototype microcontroller which was developed by bulk cells of the SOTB process. We found three bias voltages for each purposes: standby, energy maximum and performance maximum. In the standby mode, leak power of the energy maximum mode is reduced by 92%, while it works with 33MHz frequency clock in the energy maximum mode. | ||
| キーワード(和) | SOTB CMOSFET / V850E-Star / 低V_ |
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| キーワード(英) | Sillicon on Thin Buried Oxide CMOSFET / V850E-Star / low V_ |
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| 資料番号 | CPSY2012-85,DC2012-91 | ||
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY |
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| 開催期間 | 2013/3/6(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Computer Systems (CPSY) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | SOTBを用いたマイコンの電力最適化(省電力化機構,組込み技術とネットワークに関するワークショップETNET2013) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Power optimization of micro-controller with Sillicon on Thin Buried Oxide |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | SOTB CMOSFET / Sillicon on Thin Buried Oxide CMOSFET |
| キーワード(2)（和/英） | V850E-Star / V850E-Star |
| キーワード(3)（和/英） | 低V_ |
| キーワード(4)（和/英） | 低消費電力 / low power consumption |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 北森 邦明 / Kuniaki KITAMORI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 王 蔚涵 / Weihan WANG |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 蘇 洪亮 / Hongliang SU |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 天野 英晴 / Hideharu AMANO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of science and Technology, Keio University |
| 発表年月日 | 2013-03-14 |
| 資料番号 | CPSY2012-85,DC2012-91 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 481 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |