片上二级cache漏流功耗控制策略研究

 随着工艺尺寸缩小和处理器频率的提高,大容量的片上L2 cache成为处理器漏流功耗的主要来源.提出的保守多状态(C-SP&;SD)和推断多状态(S-SP&;SD)两种L2 cache漏流功耗控制策略能够将状态保留(State-Preserving)与状态破坏(State-Destroying)两种低功耗模式相结合.如果一个数据在多级cache存储层次中存在多个副本,那么只保留一个副本处于活跃状态,其他副本均被转换到低功耗模式,并且在不显著影响处理器性能的前提下尽可能转换到更低功耗的状态破坏模式.与传统的L2 cache漏流控制策略相比,C-SP&;SD策略以较小的处理器性能损失换取较大的L2 cache漏流功耗节省,而S-SP&;SD策略则实现了最优的L2 cache漏流功耗节省和处理器能量效率.     

一种DSP指令Cache的功耗优化策略

高性能DSP器件对功耗指标要求越来越高,功耗主要来源于对存储空间的访问,因此提出了一种改进型Cache功耗优化策略,实现了对指令Cache的分阶段访问,同时兼顾了Cache的动态功耗和静态漏流功耗的优化,改进了传统的基于非分阶段访问的按需唤醒策略NPOWP(Non-Phased Cache with On-Demand Wakeup Prediction)显著影响处理器性能的缺点。设计应用于DSP设计的4路组相连昏睡指令Cache中,使用基于分阶段访问的按需唤醒策略POWP(Phased Cache with On-Demand Wakeup Prediction)策略平均可降低75.4%的指令Cache功耗,降低6.7%的处理器总功耗,性能损失仅为0.77%.     

静态随机存取存储器漏电流功耗降低技术

分析了静态随机存取存储器 (SRAM) 的漏电流,总结了目前业界所用的各种降低漏电流的技术,包括衬底偏压、源极偏压、双电源电压、字线电压反偏和位线电压浮动结构.它们都是通过改变SRAM各个端点的电压来实现的,在降低漏电流的同时,对SRAM器件性能也有一定的影响.基于UMC 55 nm CMOS工艺,对几种方案进行了仿真,并在理论分析的基础上,指出未来发展的趋势.     

指令cache体系结构级功耗控制策略研究

 随着工艺尺寸缩小及处理器频率提高,功耗问题已成为当代微处理器设计面临的主要挑战.传统的指令cache(I-Cache)功耗控制策略一般只单独降低指令cache的动态或者静态功耗.提出的两种改进的功耗控制策略,基于昏睡指令cache体系结构,能够更有效地同时降低指令cache的动态和静态功耗.一种称作"使用双预测端口路预测器的多路路预测策略",另一种称作"基于分阶段访问cache的按需唤醒预测策略",分别用于处理器前端流水线级数保持不变和可以增加额外前端流水线级数两种情形.实验结果表明:与传统的策略相比,提出的两种策略具有更优的能量效率,可以在不显著影响处理器性能的前提下,更有效地降低指令cache和处理器的功耗.     

处理器功耗降低性能不变

最新一轮微处理器既需低功耗又要兼备高性能、可配置性和适用性.毫无疑问,过去、现在和将来设计高性能微处理器(MPU)时尽量降低功耗的要求都不会改变.适应低功耗的另一个倾向,就是使用可配置的MPU,即按需重新配置合乎功耗要求的MPU.     

便携系统中微处理器功耗的设计考虑

市场对高性能和新特色产品的持续需求给便携设备的设计人员出了种种难题。在许多情况下，设计已达到所允许功耗的极限。计算机和电话用户往往不愿使用电池寿命太短的产品。所以，最佳的解决方案是降低电路的功耗──从微处理器开始，它是系统的核心并且消耗的功率最大。通常，处理器是最主要的功耗部分，尽管便携设备的其他部件也消耗不少功率。例如在笔记本计算机中，磁盘驱动、显示和图形电路与微处理器争用可用电池功率。在通信设备（如数字蜂窝电话）中，其ＲＦ电路的功耗与基带处理器的功耗不相上下。所以，做为设计工程师必须拟定功率…     

一种自动化瞬时功耗分析方法

随着IC设计的规模更大,要求速度更快,以及便携式设备的广泛需求,芯片功耗的问题越来越凸显出来。对于纳米尺寸的芯片来说,功耗管理是一个主要的挑战。因此,在芯片的设计阶段功耗分析是贯穿于整个设计流程的重要步骤。在整个设计流程中需要对功耗进行分析并依据分析结果进行低功耗设计,这些技术可以保证芯片的每一部分都能高效、可靠、正确地工作。选择合适的低功耗手段,必须以细致的功耗预估为前提。这样才能保证找到芯片工作时的功耗极值点,这些数值的分析对降低芯片功耗、优化电路设计提供有力支持。     

一种面向健壮性的瞬时功耗建模方法

为了支持通用系统的功耗建模,提出一种以健壮性为目标的RT级瞬时功耗建模方法,即在特定的误差限制下,可以适用于更多的应用情况。对于一个给定的电路模块,首先构造反映电路结构特征的启发式函数进行功耗分类,对每个分类采用常数标识功耗;然后对启发式进行组合,进一步提高功耗模型的健壮性。从实验结果来看,健壮性比已有的功耗模型提高了10％到20％。     

一种低功耗Cache设计技术的研究

低功耗、高性能的cache系统设计是嵌入式DSP芯片设计的关键。本文在多媒体处理DSP芯片MD32的设计实践中，提出一种利用读／写缓冲器作为零级cache，减少对数据、指令cache的读／写次数，由于缓冲器读取功耗远远小于片上cache，从而减小cache相关功耗的方法。通过多种多媒体处理测试程序的验证，该技术可减少对指令cache或者数据cache20％～40％的读取次数，以较小芯片面积的增加换取了较大的功耗降低。     

一种基于概率分析的扫描链动态功耗模型

文章通过对扫描测试期间扫描链跳变统计分析，建立了基于概率统计的扫描链功耗模型。该模型可以对扫描链的动态功耗进行快速准确的估计。在此基础上，依据扫描单元的置1概率重排扫描链能有效地降低扫描功耗。实验结果表明，这种方法是有效可行的。     

面向访问需求的数据缓存泄漏功耗管理方法

 本文提出面向访问需求的数据缓存泄漏功耗管理方法,根据访存指令对数据缓存的访问需求控制数据缓存的活动.当流水线中未发现访存指令时,将整个数据缓存保持在非活跃状态;而当发现访存指令进入流水线时,采用两种数据缓存访问控制策略以及对这两种策略的动态选择机制,在流水线早期捕获访存地址的访问需求,对数据缓存的活动作出精细控制.实验结果表明,在平均情况下,本文方法将数据缓存的泄漏功耗降低85.4%,而处理器性能提升4.41%,比传统方法在功耗与性能方面均达到更优结果.     

一种有效的优化的多载波通信系统的功率分配算法

本文提出一种关于DMT系统传输纯数据流业务的最佳的功率分配算法，该算法使用了一种有效的表格查手工艺工和拉格朗日乘法器对分搜索办法，能够较快的收敛到最佳的功率点。同时，易于用硬件和软件实现。     

Efficient Algorithm for Identification and Cache Based Discovery of Cloud Services

Mobile Networks and Applications - Efficient resource identification and discovery is the primary requirements for cloud computing services, as it assists in scheduling and managing of cloud...     

Correction to: Efficient Algorithm for Identification and Cache Based Discovery of Cloud Services

Mobile Networks and Applications - The original version of this article unfortunately contained a mistake in the author group section. Author “V. Varadarajan” should be expanded to...     

一种高效的业务流分类算法

通过分析单链路监测的流量特征和业务流监测分析需求,提出了一种高效业务流分类算法.算法把业务流分类过程分为三个阶段:第一阶段采用Hash方法,尽量分散流记录的分布;第二阶段可采用两种方式,一种是线性链表,另一种是查找树;最后一个阶段是线性查找.分别在两种不同型号的流量监测系统上实现了该算法,实验结果显示,当链表长度为300时,查找不成功并创建新的流记录和查找成功并更新流记录的时间分别为1.8 μ s和1.3 μ s,相应的业务流分类能力为55万和77万pps.     

An Efficient Uplink Power Control Algorithm for LTE-Advanced Relay Networks to Improve Coverage Area

Wireless Personal Communications - Power and spectrum are limited resource, so always we needed efficient control techniques to handle them in every generation. In this paper an efficient uplink...     

ERSearch:一种高效的子图查询算法

子图查询是图数据库研究中的一个重要问题,许多方法基于“过滤-验证”策略进行子图查询,算法研究的重点为快速找到有效的特征集.通过对特征模式在数据图集中的嵌入信息进行分析,离线建立基于重叠关系、邻接关系和近邻关系的嵌入关系索引,提出基于嵌入关系的子图查询算法ERSearch.在给定查询图后,利用特征共现关系与特征嵌入关系联合进行过滤操作,并将过滤阶段的嵌入关系比对结果用于验证过程,提高验证效率.在真实及模拟数据上的实验表明,通过与PathIndex等方法的对比,ERSearch算法有效缩减了候选集的规模,能有效提高过滤与验证阶段的执行效率.     

一种高效变速率解调算法

航天器上器件硬件资源和能量受限,对在测控系统中实现变速率解调所需的硬件资源提出了更高的要求。本文提出伪高倍速率解调和重复译码算法,在不降低采样率的情况下可实现不同符号率信号的解调。理论推导证明该方法可达到理想的解调误码性能,且耗费的硬件资源不到经典的DDC(Direct Digital Converter)芯片硬件资源的一半。计算机仿真和实际测试表明该方法能有效应用于微波统一测控系统的变速率解调。