오늘날 마이크로프로세서의 설계는 전력 소모 문제만이 아닌 온도 문제에서도 자유롭지 않다. 제조 공정의 미세화와 고밀도 회로 집적화가 칩의 전력 밀도를 높이게 되어 열섬 현상을 발생...
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2008
Korean
569
KCI등재
학술저널
540-551(12쪽)
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다운로드국문 초록 (Abstract)
오늘날 마이크로프로세서의 설계는 전력 소모 문제만이 아닌 온도 문제에서도 자유롭지 않다. 제조 공정의 미세화와 고밀도 회로 집적화가 칩의 전력 밀도를 높이게 되어 열섬 현상을 발생...
오늘날 마이크로프로세서의 설계는 전력 소모 문제만이 아닌 온도 문제에서도 자유롭지 않다. 제조 공정의 미세화와 고밀도 회로 집적화가 칩의 전력 밀도를 높이게 되어 열섬 현상을 발생시키기 때문이다. 이를 해결하기 위해 제안된 동적 온도 제어 기술은 냉각 비용을 줄이는 동시에 칩의 온도 신뢰성을 높인다는 장점을 가지지만, 냉각을 위해 프로세서의 성능을 희생해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 프로세서의 성능 저하를 최소화하면서 온도를 제어하기 위해 듀얼 레지스터 파일 구조를 제시한다. 온도 제어를 고려하였을 때 가장 관심을 끄는 것은 레지스터 파일 유닛이다. 특히 정수형 레지스터 파일유닛은 그 빈번한 사용으로 인하여 프로세서 내부에서 가장 높은 온도를 가진다. 듀얼 레지스터 파일 구조는 정수형 레지스터 파일에 대한 읽기 접근을 두 개의 레지스터 파일에 대한 접근으로 분할하는데, 이는 기존 레지스터 파일이 소모하는 동적 전력을 감소시켜 열섬 현상을 제거하는 효과를 가져온다. 그 결과 동적 온도 제어 기법에 의한 프로세서 성능 감소를 완화시키는데, 평균 13.35% (최대 18%)의 성능 향상을 확인할 수 있었다.
다국어 초록 (Multilingual Abstract)
Today's microprocessor designs are not free from temperature as well as power consumption. As processor technology scales down, an on-chip circuitry increases power density, which incurs excessive temperature (hotspot) problem. To tackle thermal probl...
Today's microprocessor designs are not free from temperature as well as power consumption. As processor technology scales down, an on-chip circuitry increases power density, which incurs excessive temperature (hotspot) problem. To tackle thermal problems cost-effectively, Dynamic Thermal Management (DTM) has been suggested; DTM techniques have benefits of thermal reliability and cooling cost. However, they require trade-off between thermal control and performance loss. This paper proposes a dual integer register file structure to minimize the performance degradation due to DTM invocations. In on-chip thermal control, the most important functional unit is an integer register file. It is the hotspot unit because of frequent read and write data accesses. The proposed dual integer register file migrates read data accesses by adding an extra register file, thus reduces per-unit dynamic power dissipation. As a result, the proposed structure completely eliminates localized hotspots in the integer register file, resulting in much less performance degradation by average 13.35% (maximum 18%) improvement compared to the conventional DTM architecture.
목차 (Table of Contents)
참고문헌 (Reference)
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5 K. Puttaswamy, "Thermal Herding: Microarchitecture Techniques for Controlling Hotspots in High-Performance 3D-Integrated Processors" 193-204, 2007
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9 T. Austin, "SimpleScalar: An Infrastructure for computer system modeling" 35 (35): 59-67, 2002
10 S. Heo, "Reducing power density through activity migration" 217-222, 2003
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MNFS : NAND플래시메모리를 기반으로 하는 모바일 멀티미디어 파일시스템의 설계
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MPEG 동영상 재생기를 위한 윈도우 기반 동적 전압조절 알고리즘
멀티 프로세서 시스템-온-칩(MPSoC)을 위한 버스 매트릭스 구조의 빠르고 정확한 성능 예측 기법 (pp.527-539)
학술지 이력
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2014-09-01 | 평가 | 학술지 통합(기타) | |
2013-04-26 | 학술지명변경 | 한글명 : 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 </br>외국어명 : Journal of KIISE : Computer Systems and Theory | |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2009-01-02 | 학술지명변경 | 한글명 : 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 </br>외국어명 : Journal of KISS : Computer Systems and Theory | |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지(등재유지) | |
2002-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정(등재후보2차) |