講演名 2014-01-28
オンチップばらつきモニタリングによる適応的性能補償(先端集積回路技術,学生・若手研究会)
橋本 昌宜,
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抄録(和) 本稿では、2種類のオンチップばらつきセンサを用いた適応的性能補償について議論する。第一のセンサはデバイスパラメータばらつきの推定を目的としており、単一のリングオシレータからデバイスパラメータを高精度に推定する手法を紹介する。第二のセンサは回路中に埋め込むセンサであり、製造ばらつき、環境変動、経年劣化によるタイミングエラーを予測する。センサ出力を基に性能を調整することで、性能制約を満足させながら必要最小限の電力で動作させることができる。65nmで試作したサブスレッショルド加算器の測定結果より、適応的速度制御が性能ばらつきを補償し、ワースト設計に比べてエネルギー効率が46%削減できることを示す。さらに適応的速度制御で避けられないタイミングエラーについて、その発生頻度を確率的に高速に見積もる手法についても議論する。
抄録(英) This paper discusses adaptive performance control with two types of on-chip variation sensors. The first sensor aims to extract several device-parameters for performance adaptation, and introduces a method that accurately estimates device-parameters using a single ring oscillator. The second sensors, which are embedded into functional circuits, predict timing errors due to PVT variations and aging. By controlling circuit performance according to the sensor outputs, PVT worst-case design can be overcome and power dissipation can be reduced while satisfying performance requirements. Measurement results of a subthreshold adder on 65-nm test chips show that the adaptive speed control can compensate PVT variations and improve energy efficiency by up to 46% compared to the worst-case design and operation with guardbanding. This paper also discusses stochastic fast estimation of timing errors inherently involved in adaptive performance control.
キーワード(和) 適応的速度補償 / ばらつきセンサ / 製造ばらつき / 環境変動 / 経年劣化 / タイミングエラー
キーワード(英) Adaptive performance compensation / variation sensor / manufacturing variability / environmental fluctuation / aging / timing error
資料番号 ICD2013-100
発行日

研究会情報
研究会 ICD
開催期間 2014/1/21(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 Integrated Circuits and Devices (ICD)
本文の言語 JPN
タイトル(和) オンチップばらつきモニタリングによる適応的性能補償(先端集積回路技術,学生・若手研究会)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Adaptive Performance Compensation with On-Chip Variation Monitoring
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 適応的速度補償 / Adaptive performance compensation
キーワード(2)(和/英) ばらつきセンサ / variation sensor
キーワード(3)(和/英) 製造ばらつき / manufacturing variability
キーワード(4)(和/英) 環境変動 / environmental fluctuation
キーワード(5)(和/英) 経年劣化 / aging
キーワード(6)(和/英) タイミングエラー / timing error
第 1 著者 氏名(和/英) 橋本 昌宜 / Masanori HASHIMOTO
第 1 著者 所属(和/英) 大阪大学情報科学研究科
Dept. Information Systems Engineering, Osaka University
発表年月日 2014-01-28
資料番号 ICD2013-100
巻番号(vol) vol.113
号番号(no) 419
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日