講演名 2014-06-12
低電力リコンフィギャラブルアクセラレータCMA-SOTBのボディバイアス制御(デバイスアーキテクチャと性能評価技術)
藤田 悠, 蘇 洪亮, 天野 英晴,
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抄録(和) バッテリー駆動の低消費電力高効率処理のデバイスとしてシリコンのThin BOX (SOTB)を用いたコースグレインリコンフィギャラブルアクセラレータCMA-SOTBがLEAPによって開発された。実際のチップは65nmのプロセスで作成され、性能は0.4Vで192MOPS、電力効率は0.4Vのフォワードバイアスを与えた時に89MHzで1.7mWとなっている。レシーブバイアスを用いた際にはスタンドバイモードにて漏れ電流は20uWを下回っている。CMA-SOTBのキーコンセプトはPE-arrayとマイクロコントローラのバイアス電圧を独立にコントロールすることでパフォーマンスとリーク電力のバランスをとることにある。評価はフィルタのアプリケーションの実行時に要求される性能のための最高のエネルギー効率を達成したバイアス電圧の組み合わせを見つける方法に焦点を当てる。ボディバイアスを考慮して必要な性能のために有利な電源電圧の範囲も発見した。
抄録(英) For low power yet high performance processing in battery driven devices, a coarse grained reconfigurable accelerator called Cool Mega Array (CMA)-SOTB is implemented by using Silicon on Thin BOX (SOTB), a new process technology developed by the Low-power Electronics Association & Project (LEAP). A real chip using a 65nm experimental process achieved a sustained performance of 192MOPS with a power supply of 0.4V and power consumption of 1.7mW. A clock frequency of 89MHz was achieved with a power supply of just 0.4V when a forward bias voltage was given. When using a reverse bias, the leakage current could be suppressed to less than 20μW in the stand-by mode. The key concept of CMA-SOTB is maintaining a balance between performance and leakage current by independently controlling the bias voltages of the PE array and the microcontroller. Evaluations of the operational frequency and power consumption of filter application programs shed light on how to find the combination of bias voltages that achieves the best energy efficiency for a required performance. The range of advantageous power supply voltage for a required performance considering the body bias was also found.
キーワード(和) ボディバイアス制御 / リコンフィギャラブルアクセラレータ
キーワード(英) body bias control / reconfigurable accelerator
資料番号 RECONF2014-8
発行日

研究会情報
研究会 RECONF
開催期間 2014/6/4(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 Reconfigurable Systems (RECONF)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 低電力リコンフィギャラブルアクセラレータCMA-SOTBのボディバイアス制御(デバイスアーキテクチャと性能評価技術)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Body bias control of low-power reconfigurable accelerator CMA-SOTB
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) ボディバイアス制御 / body bias control
キーワード(2)(和/英) リコンフィギャラブルアクセラレータ / reconfigurable accelerator
第 1 著者 氏名(和/英) 藤田 悠 / Yu FUJITA
第 1 著者 所属(和/英) 慶應義塾大学
Keio University
第 2 著者 氏名(和/英) 蘇 洪亮 / KORYO So
第 2 著者 所属(和/英) 慶應義塾大学
Keio University
第 3 著者 氏名(和/英) 天野 英晴 / Hideharu AMANO
第 3 著者 所属(和/英) 慶應義塾大学
Keio University
発表年月日 2014-06-12
資料番号 RECONF2014-8
巻番号(vol) vol.114
号番号(no) 75
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日