• 検索結果がありません。

STRJ WS: March 4, 2003, 設計 TF/PIDS/FEP クロスカット 設計 TF/PIDS/FEP クロスカット報告 低電力 SoC のロードマップ - モバイルマルチメディアへのアプローチ - 設計 TF 主査日立製作所内山邦男

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "STRJ WS: March 4, 2003, 設計 TF/PIDS/FEP クロスカット 設計 TF/PIDS/FEP クロスカット報告 低電力 SoC のロードマップ - モバイルマルチメディアへのアプローチ - 設計 TF 主査日立製作所内山邦男"

Copied!
21
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

低電力

低電力

低電力

低電力SoCのロードマップ

のロードマップ

のロードマップ

のロードマップ

- モバイルマルチメディアへのアプローチ

モバイルマルチメディアへのアプローチ

モバイルマルチメディアへのアプローチ

モバイルマルチメディアへのアプローチ

-設計

設計

設計

設計TF/

/PIDS/

/FEPクロスカット報告

クロスカット報告

クロスカット報告

クロスカット報告

設計

設計

設計

設計TF主査  

主査  

主査  

主査  

日立製作所 内山邦男

日立製作所 内山邦男

日立製作所 内山邦男

日立製作所 内山邦男

(2)

設計

クロスカット

本クロスカットの目的と活動内容

 低電力

低電力

低電力

低電力

SoC

のロードマップ作成と        

のロードマップ作成と        

のロードマップ作成と        

のロードマップ作成と        

       問題点、技術課題の明確化

       問題点、技術課題の明確化

       問題点、技術課題の明確化

       問題点、技術課題の明確化

  (1)モバイルマルチメディアの動向調査

  (2)現状(0.18um)の低電力SoCの分析

  (3)低電力SoC設計モデルの作成

    (初期モデル、集積度トレンドの設定)

  (4)設計モデルとHP、LOP(-HS、-UHS)、LSTP  

   デバイスモデルを用いた設計パラメータの検証

    (動作周波数、消費電力の確認)

(3)

デジタル民生機器の動向

Car

Car

Car

Car

navigation

navigation

navigation

navigation

1111999999990000

2000

2000

2000

2000

Mobile

Mobile

Mobile

Mobile

information

information

information

information

terminal

terminal

terminal

terminal

STB

STB

STB

STB

DigitalTV

DigitalTV

DigitalTV

DigitalTV

PDA

PDA

PDA

PDA

32/64

32/64

32/64

32/64bbbb

Video game

Video game

Video game

Video game

Next generation

Next generation

Next generation

Next generation

Video game

Video game

Video game

Video game

Video CD

Video CD

Video CD

Video CD

Digital Still camera

Digital Still camera

Digital Still camera

Digital Still camera

MPEG camera

MPEG camera

MPEG camera

MPEG camera

DVD player

DVD player

DVD player

DVD player

AutoPC

AutoPC

AutoPC

AutoPC

CIS

CIS

CIS

CIS

Mobile phone

Mobile phone

Mobile phone

Mobile phone

(GSM,CDMA,..)

(GSM,CDMA,..)

(GSM,CDMA,..)

(GSM,CDMA,..)

LAN router

LAN router

LAN router

LAN router

:モバイルマルチメディア機器

:モバイルマルチメディア機器

:モバイルマルチメディア機器

:モバイルマルチメディア機器

(4)

設計

クロスカット

マルチメディア処理の要求性能

GOPS

0.01

0.1

1

10

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

オーディオ

オーディオ

オーディオ

オーディオ

オーディオ

オーディオ

オーディオ

オーディオ

音声

音声

音声

音声

音声

音声

音声

音声

通信

通信

通信

通信

通信

通信

通信

通信

認識

認識

認識

認識

認識

認識

認識

認識

グラフィクス

グラフィクス

グラフィクス

グラフィクス

グラフィクス

グラフィクス

グラフィクス

グラフィクス

FAX

FAX

FAX

FAX

Data

Data

Data

Dataモデム

モデム

モデム

モデム

2

22

2次元描画

次元描画

次元描画

次元描画

3

33

3次元描画

次元描画

次元描画

次元描画

MPEG

MPEG

MPEG

MPEG

Dolby

Dolby

Dolby

Dolby-

--

-AC3

AC3

AC3

AC3

タスク限定

タスク限定

タスク限定

タスク限定

JPEG

JPEG

JPEG

JPEG伸張圧縮

伸張圧縮

伸張圧縮

伸張圧縮

MPEG1

MPEG1

MPEG1

MPEG1伸張

伸張

伸張

伸張

MP/ML

MP/ML

MP/ML

MP/ML

MPEG2 伸張

MPEG2

MPEG2

MPEG2

伸張

伸張

伸張

MP/HL

MP/HL

MP/HL

MP/HL

圧縮

圧縮

圧縮

圧縮

VoIP

VoIP

VoIP

VoIPモデム

モデム

モデム

モデム

単語認識

単語認識

単語認識

単語認識

文章翻訳

文章翻訳

文章翻訳

文章翻訳

ケースベース

ケースベース

ケースベース

ケースベース

タスク限定

タスク限定

タスク限定

タスク限定

GOPS:

GOPS:

GOPS:

GOPS: Giga

Giga

Giga Operations Per Second

Giga

Operations Per Second

Operations Per Second

Operations Per Second

100

音声自動翻訳

音声自動翻訳

音声自動翻訳

音声自動翻訳

10

10

10

10Mpps

Mpps

Mpps

Mpps

100

100

100

100Mpps

Mpps

Mpps

Mpps

MPEG4

MPEG4

MPEG4

MPEG4

顔認識

顔認識

顔認識

顔認識

声紋認識

声紋認識

声紋認識

声紋認識

ソフトウェア無線

ソフトウェア無線

ソフトウェア無線

ソフトウェア無線

動画像認識

動画像認識

動画像認識

動画像認識

(5)

PDA向けSoCの例

0.18um/

/400MHz/

/470mW (typ.)

CPU

I-cache

32KB

D-cache

32KB

I2C

FICP

USB

MMC

UART AC97

I2S

OST

GPIO

SSP

PWM

RTC

DMA cnt.

LCD

Cnt.

MEM

Cnt.

PWR

CPG

SDRAM

64MB

Flash

32MB

LCD

ペリフェラル領域

ペリフェラル領域

ペリフェラル領域

ペリフェラル領域

4 – 48MHz

データ転送領域

データ転送領域

データ転送領域

データ転送領域

100MHz

プロセッサ領域

プロセッサ領域

プロセッサ領域

プロセッサ領域

Max 400MHz

・・

・MMアプリ

アプリ

アプリ

アプリ

 

 

 

  MP3

 

 

 

  JPEG

簡易動画

簡易動画

簡易動画

簡易動画

6.5MTrs.

・使用

・使用

・使用

・使用時間

時間

時間

時間

6-10Hr

機器仕様

機器仕様

機器仕様

機器仕様

USB if

MMC

KEY

Sound

(6)

設計

クロスカット

携帯電話向けSoCの例

CPU

Cache

32KB

XYRAM

16KB

CPG

WDT

CMT

KEYIF

MMC

FLC

SIOF

SCIF

VIF

DMAC

MFI

MEM

Cnt.

RAM

ROM

LCD

DSP

URAM

128KB

・・

・MMアプリ

アプリ

アプリ

アプリ

  

  

  

  MP3

  

  

  

  JPEG

MPEG4

Java

・通話時間

・通話時間

・通話時間

・通話時間

140min.

・待受け

・待受け

・待受け

・待受け時間

時間

時間

時間

200Hr

RAM

CMOS camera

Bluetooth

Sound

NAND/AND

Flash

MMC

KEY

ペリフェラル領域

ペリフェラル領域

ペリフェラル領域

ペリフェラル領域

- 33MHz

0.18um/

/133MHz/

/170mW (typ.)

13.4Trs.

(

SRAM:9.5Mtrs.)

プロセッサ領域

プロセッサ領域

プロセッサ領域

プロセッサ領域

133MHz

Flash

RF

Baseband

SoC

RAM

ROM

Flash

データ転送領域

データ転送領域

データ転送領域

データ転送領域

66MHz

機器仕様

機器仕様

機器仕様

機器仕様

(7)

低電力SoCの設計モデル

高周波領域

高周波領域

高周波領域

高周波領域

低周波領域

低周波領域

低周波領域

低周波領域

論理部

論理部

論理部

論理部

メモリ部

メモリ部

メモリ部

メモリ部

F

h

TL

h

CPU, FPU, DSP,

Media Proc.

HW accelerator,

Config. Arrays, ..

F

llll

TM

llll

F

h

TM

h

動作周波数:

動作周波数:

動作周波数:

動作周波数: F

h

Cache,

XY memory,

Work memory,

F

h

TL

h

Memory cnt.,

DMAC, Graphic eng.,

Peripheral module, ..

(Ser., Par., Comm.,.)

2

nd

-Cache,

2

nd

- work mem.,

Global mem.,

Temp. buffer, ….

トランジスタ数:

トランジスタ数:

トランジスタ数:

トランジスタ数:

TL = TL

h

+TL

l

トランジスタ数:

トランジスタ数:

トランジスタ数:

トランジスタ数:

TM = TM

h

+TM

l

動作周波数:

動作周波数:

動作周波数:

動作周波数: F

l

(8)

設計

クロスカット

低電力SoC設計モデルの初期値

(@130nm)

高周波領域

高周波領域

高周波領域

高周波領域

低周波領域

低周波領域

低周波領域

低周波領域

論理部

論理部

論理部

論理部

メモリ部

メモリ部

メモリ部

メモリ部

4.7Mtrs.

19.6Mtrs.

8.6Mtrs.

F

h

: 180MHz (LSTP)

330Hz (LOP)

620MHz (HP)

F

l

= F

h

/ 4

6.8Mtrs.

11.5Mtrs.

28.2Mtrs.

/ 64mm

2

39.7Mtrs.

(9)

集積度のロードマップ

0

200

400

600

800

1000

1200

2002

3

4

5

6

7

8

9

2010

11

12

13

14

15

16

メモリ(低周波)

メモリ(低周波)

メモリ(低周波)

メモリ(低周波)

論理(低周波)

論理(低周波)

論理(低周波)

論理(低周波)

トラ

゙ス

トラ

゙ス

トラ

゙ス

トラ

゙ス

Mtrs.

・チップ面積:64mm

2

・Tr数増加率: x1.26/year (x2/3years)

メモリ(高周波)

メモリ(高周波)

メモリ(高周波)

メモリ(高周波)

論理(高周波)

論理(高周波)

論理(高周波)

論理(高周波)

(10)

設計

クロスカット

チップ面積の分析

0

40

80

120

180

200

0.35u

0.25u

0.18u

0.13u

mm

2

ref. ISSCC, CoolChips

テクノロジーノード

テクノロジーノード

テクノロジーノード

テクノロジーノード

チッ

プ面

チッ

プ面

チッ

プ面

チッ

プ面

64mm

2

(11)

デバイスモデル

Ye ar of Produ c tion Ye ar of Produ c tion Ye ar of Produ c tion

Ye ar of Production 2 0 0 22 0 0 22 0 0 22002 2 0 0 42 0 0 42 0 0 42 0 0 4 2 0 0 72 0 0 72 0 0 72 0 0 7 2 0 1 02 0 1 02 0 1 02 0 1 0 2 0 1 32 0 1 32 0 1 32 0 1 3 2 0 1 62 0 1 62 0 1 62 0 1 6 Technology Node DRAM

Technology Node DRAM Technology Node DRAM

Technology Node DRAM nmn mn mn m 1 1 51 1 51 1 51 1 5 9 09 09 09 0 6 56 56 56 5 4 54 54 54 5 3 23 23 23 2 2 22 22 22 2 Ph ysic alGate Le ngth (HP) Ph ysic alGate Le ngth (HP) Ph ysic alGate Le ngth (HP) Ph ysic alGate Le ngth (HP) nmn mn mn m 5 35 35 35 3 3 73 73 73 7 2 52 52 52 5 1 81 81 81 8 1 31 31 31 3 9999 (LOP&LSTP) (LOP&LSTP) (LOP&LSTP) (LOP&LSTP) nmn mn mn m 7 57 57 57 5 5 35 35 35 3 3 23 23 23 2 2 22 22 22 2 1 61 61 61 6 1 11 11 11 1 Supply Vo ltage (HP) Supply Vo ltage (HP) Supply Vo ltage (HP) Supply Vo ltage (HP) VVVV 1 .11 .11 .11 .1 1111 0 .70 .70 .70 .7 0 .60 .60 .60 .6 0 .50 .50 .50 .5 0 .40 .40 .40 .4 Su pply Vo ltage (LOP)

Su pply Vo ltage (LOP) Su pply Vo ltage (LOP)

Su pply Vo ltage (LOP) VVVV 1 .21 .21 .21 .2 1 .11 .11 .11 .1 0 .90 .90 .90 .9 0 .80 .80 .80 .8 0 .70 .70 .70 .7 0 .60 .60 .60 .6 Su pply Vo ltage (LSTP) Su pply Vo ltage (LSTP) Su pply Vo ltage (LSTP) Su pply Vo ltage (LSTP) VVVV 1 .21 .21 .21 .2 1 .21 .21 .21 .2 1 .11 .11 .11 .1 1111 0 .90 .90 .90 .9 0 .90 .90 .90 .9 CV/I (HP) CV/I (HP) CV/I (HP) CV/I (HP) pspspsps 1 .31 .31 .31 .3 0 .9 90 .9 90 .9 90 .9 9 0 .6 80 .6 80 .6 80 .6 8 0 .3 90 .3 90 .3 90 .3 9 0 .2 20 .2 20 .2 20 .2 2 0 .1 50 .1 50 .1 50 .1 5 CV/I (LOP) CV/I (LOP) CV/I (LOP) CV/I (LOP) pspspsps 2 .4 52 .4 52 .4 52 .4 5 1 .8 41 .8 41 .8 41 .8 4 1 .1 41 .1 41 .1 41 .1 4 0 .8 50 .8 50 .8 50 .8 5 0 .5 60 .5 60 .5 60 .5 6 0 .3 50 .3 50 .3 50 .3 5 CV/I (LOP-HS) CV/I (LOP-HS) CV/I (LOP-HS) CV/I (LOP-HS) pspspsps 2 .12 .12 .12 .1 1 .5 81 .5 81 .5 81 .5 8 1111 0 .7 40 .7 40 .7 40 .7 4 0 .50 .50 .50 .5 0 .3 20 .3 20 .3 20 .3 2 CV/I (LOP-UHS) CV/I (LOP-UHS) CV/I (LOP-UHS) CV/I (LOP-UHS) pspspsps 1 .8 41 .8 41 .8 41 .8 4 1 .3 81 .3 81 .3 81 .3 8 0 .8 90 .8 90 .8 90 .8 9 0 .6 60 .6 60 .6 60 .6 6 0 .4 50 .4 50 .4 50 .4 5 0 .2 90 .2 90 .2 90 .2 9 CV/I (LSTP) CV/I (LSTP) CV/I (LSTP) CV/I (LSTP) pspspsps 4 .4 14 .4 14 .4 14 .4 1 2 .6 82 .6 82 .6 82 .6 8 1 .8 11 .8 11 .8 11 .8 1 1 .4 31 .4 31 .4 31 .4 3 0 .9 10 .9 10 .9 10 .9 1 0 .6 60 .6 60 .6 60 .6 6 Isd,le ak ( HP) Isd,le ak ( HP) Isd,le ak ( HP) Isd,le ak ( HP) A/ u mA/ u mA/ u m 3 .0 0 E- 0 8A/ u m 3 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 8 1 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 7 1 .0 0 E- 0 61 .0 0 E- 0 6 3 .0 0 E- 0 61 .0 0 E- 0 61 .0 0 E- 0 6 3 .0 0 E- 0 63 .0 0 E- 0 63 .0 0 E- 0 6 7 .0 0 E- 0 67 .0 0 E- 0 67 .0 0 E- 0 67 .0 0 E- 0 6 1 .0 0 E- 0 51 .0 0 E- 0 51 .0 0 E- 0 51 .0 0 E- 0 5 Isd,le ak ( LOP) Isd,le ak ( LOP) Isd,le ak ( LOP) Isd,le ak ( LOP) A/ u mA/ u mA/ u m 1 .0 0 E- 1 0A/ u m 1 .0 0 E- 1 01 .0 0 E- 1 01 .0 0 E- 1 0 3 .0 0 E- 1 03 .0 0 E- 1 03 .0 0 E- 1 03 .0 0 E- 1 0 7 .0 0 E- 1 07 .0 0 E- 1 0 1 .0 0 E- 0 97 .0 0 E- 1 07 .0 0 E- 1 0 1 .0 0 E- 0 91 .0 0 E- 0 91 .0 0 E- 0 9 3 .0 0 E- 0 93 .0 0 E- 0 93 .0 0 E- 0 93 .0 0 E- 0 9 1 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 8 Isd,le ak ( LOP- HS) Isd,le ak ( LOP- HS) Isd,le ak ( LOP- HS) Isd,le ak ( LOP- HS) A/ u mA/ u mA/ u m 1 .0 0 E- 0 9A/ u m 1 .0 0 E- 0 91 .0 0 E- 0 91 .0 0 E- 0 9 3 .0 0 E- 0 93 .0 0 E- 0 93 .0 0 E- 0 93 .0 0 E- 0 9 7 .0 0 E- 0 97 .0 0 E- 0 9 1 .0 0 E- 0 87 .0 0 E- 0 97 .0 0 E- 0 9 1 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 8 3 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 8 1 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 7 Isd,le ak ( LOP- UHS)

Isd,le ak ( LOP- UHS) Isd,le ak ( LOP- UHS)

Isd,le ak ( LOP- UHS) A/ u mA/ u mA/ u m 1 .0 0 E- 0 8A/ u m 1 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 81 .0 0 E- 0 8 3 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 83 .0 0 E- 0 8 7 .0 0 E- 0 87 .0 0 E- 0 8 1 .0 0 E- 0 77 .0 0 E- 0 87 .0 0 E- 0 8 1 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 71 .0 0 E- 0 7 3 .0 0 E- 0 73 .0 0 E- 0 73 .0 0 E- 0 73 .0 0 E- 0 7 1 .0 0 E- 0 61 .0 0 E- 0 61 .0 0 E- 0 61 .0 0 E- 0 6 Isd,le ak ( LSTP)

Isd,le ak ( LSTP) Isd,le ak ( LSTP)

Isd,le ak ( LSTP) A/ u mA/ u mA/ u m 1 .0 0 E- 1 2A/ u m 1 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 2 1 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 2 1 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 2 3 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 21 .0 0 E- 1 2 3 .0 0 E- 1 23 .0 0 E- 1 23 .0 0 E- 1 2 7 .0 0 E- 1 27 .0 0 E- 1 27 .0 0 E- 1 27 .0 0 E- 1 2 1 .0 0 E- 1 11 .0 0 E- 1 11 .0 0 E- 1 11 .0 0 E- 1 1

・HP: High performance

・LOP, LOP-HS, LOP-UHS: Low operating power, -high speed, -ultra high speed

・LSTP: Low standby power

(12)

設計

クロスカット

動作周波数の設計目標

x1.2 / year

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2002

3

4

5

6

7

8

9

2010

11

12

13

14

15

16

F

h

F

l

(高周波領域)

(高周波領域)

(高周波領域)

(高周波領域)

(低周波領域)

(低周波領域)

(低周波領域)

(低周波領域)

動作周波

動作周波

動作周波

動作周波

GHz

x1.1 / year

F

l

=F

h

/4

(13)

動作周波数の算出モデル

F

next

/F

now

≒Td

now

/Td

next

≒Cg

now

/Cg

next

・・・・V

now

/V

next

・・・・Ids

next

/Ids

now

≒(C・・・・V/I)

now

/ (C・・・・V/I)

next

Td

Tc=T

clk-Q

+ Td + T

setup

+T

skew

clk

(14)

設計

クロスカット

動作周波数の見積もり

0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

2002

3

4

5

6

7

8

9

2010

11

12

13

14

15

16

HP

LOP-UHS

LOP-HS

LOP

LSTP

動作周波

動作周波

動作周波

動作周波

GHz

(15)

消費電力の算出モデル

P = p

・・・・f・・・・C・・・・Vdd

2

+p・・・・Isc・・・・Δ

Δ

Δ

Δtsc・・・・Vdd・・・・f+

+Ileak・・・・Vdd + Idc・・・・Vdd

   

   

   

   

消費電力

消費電力

消費電力

消費電力P

ダイナミック電力

ダイナミック電力

ダイナミック電力

ダイナミック電力

ダイナミック電力

ダイナミック電力

ダイナミック電力

ダイナミック電力

貫通

貫通

貫通

貫通

貫通

貫通

貫通

貫通

リーク電力

リーク電力

リーク電力

リーク電力

リーク電力

リーク電力

リーク電力

リーク電力

直流

直流

直流

直流

直流

直流

直流

直流

・・

・Cnext=Cnow x k x Bと想定

と想定

と想定

と想定

  

  

  

  k : スケーリング係数

スケーリング係数

スケーリング係数

スケーリング係数

  

  

  

  B : 素子数増加率

素子数増加率

素子数増加率

素子数増加率

・・

・Tr当たりの消費電力

当たりの消費電力

当たりの消費電力

当たりの消費電力

  

  

  

  logic : memory = 4.4 : 1

・・

・logic部のリーク電流

部のリーク電流

部のリーク電流

部のリーク電流

 

 

 

 = (7xLg) x ゲート数

ゲート数

ゲート数 x I

ゲート数

leak

・・

・SRAM部のリーク電流

部のリーク電流

部のリーク電流=

部のリーク電流

 

 

 

 = 2x(3xLg) x ビット数

ビット数

ビット数

ビット数 x I

leak

* sub-thresholdのみ計算

のみ計算

のみ計算

のみ計算

(16)

設計

クロスカット

消費電力の設計目標

現状

現状

現状

現状

・・

・携帯電話

携帯電話

携帯電話

携帯電話

  動作時:

  動作時:

  動作時:

  動作時:50~

~200mW

  

  

  

  待機時:

待機時:

待機時:10~

待機時:

~100uA

・・

・PDA

  

  

  

  動作時:

動作時:

動作時:200~

動作時:

~800mW

  

  

  

  待機時:

待機時:

待機時: ~

待機時:

~1mA

今後

今後

今後

今後

・バッテリ能力改善

・バッテリ能力改善

・バッテリ能力改善

・バッテリ能力改善

 ⇒動作時、待機時電力が緩和

 ⇒動作時、待機時電力が緩和

 ⇒動作時、待機時電力が緩和

 ⇒動作時、待機時電力が緩和

・機器温度(体感温度)が問題

・機器温度(体感温度)が問題

・機器温度(体感温度)が問題

・機器温度(体感温度)が問題

 

 

 

  ⇒動作時電力の制約

⇒動作時電力の制約

⇒動作時電力の制約

⇒動作時電力の制約

   

   

   

   

動作時:~

動作時:~1W

動作時:~

動作時:~

(17)

消費電力の見積もり(HPモデル)

0

10

20

30

40

50

60

70

2002

3

4

5

6

7

8

9

2010

11

12

13

14

15

16

リーク

リーク

リーク

リーク (l)

ダイナミック

ダイナミック

ダイナミック

ダイナミック(d)

W

消費電

消費電

消費電

消費電

57.4W:1.8(d)+55.6(l)

4.05W:0.53(d)+3.52(l)

0.58W:

0.46(d)+0.12(l)

(18)

設計

クロスカット

消費電力の見積もり(LOPモデル)

0

2

4

6

8

10

12

2002

2004

2007

2010

2013

2016

リーク

リーク

リーク

リーク (l)

ダイナミック

ダイナミック

ダイナミック

ダイナミック(d)

消費電

消費電

消費電

消費電

W

LOP

LOP-HS

LOP-UHS

LOP:1.25W/0.021(l)

LOP-HS:1.45W/0.21(l)

LOP-UHS:3.44W/2.1(l)

LOP:0.38W/0.0013(l)

LOP-HS:0.45W/0.013(l)

LOP-UHS:0.64W/0.13(l)

(19)

消費電力の見積もり(LSTPモデル)

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2002

3

4

5

6

7

8

9

2010

11

12

13

14

15

16

リーク

リーク

リーク

リーク (l)

ダイナミック

ダイナミック

ダイナミック

ダイナミック(d)

W

消費電

消費電

消費電

消費電

2091mW:2091(d)+0.125(l)

490mW:490(d)+0.0056(l)

160mW:

160(d)+0.0043(l)

(20)

設計

クロスカット

消費電力/周波数比

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

2002

3

4

5

6

7

8

9

2010

11

12

13

14

15

16

HP

LOP-UHS

LOP

LSTP

LOP-HS

消費電力

/周

波数

消費電力

/周

波数

消費電力

/周

波数

消費電力

/周

波数

mW/MHz

(21)

まとめ

• 低電力SoCの設計モデルを作成

• 設計モデルとHP、LOP(-HS、-UHS)、LSTP    

 デバイスモデルを用いて設計パラメータを検証

• 低電力SoCの設計において、

  (1)HP:設計困難、LOP-UHS:設計難易度大(2010~)

  (2)LOP、LOP-HS:低電力SoC設計の中心モデル

  (3)LSTP:低スタンバイ指向のSoC

  (4)電力性能比(mW/MHz):LOP<LOP-HS<LSTP

今後、設計モデル、パラメータ算出モデルの更なる詳細化により、

今後、設計モデル、パラメータ算出モデルの更なる詳細化により、

今後、設計モデル、パラメータ算出モデルの更なる詳細化により、

今後、設計モデル、パラメータ算出モデルの更なる詳細化により、

       設計、プロセス両面での課題の具体化が必要

       設計、プロセス両面での課題の具体化が必要

       設計、プロセス両面での課題の具体化が必要

       設計、プロセス両面での課題の具体化が必要

better

参照

関連したドキュメント

ステップⅠがひと つでも「有」の場

「JSME S NC-1 発電用原子力設備規格 設計・建設規格」 (以下, 「設計・建設規格」とい う。

電気設備保守グループ 設備電源グループ 所内電源グループ 配電・電路グループ 冷却・監視設備計装グループ 水処理・滞留水計装グループ

電気設備保守グループ 設備電源グループ 所内電源グループ 配電・電路グループ 冷却・監視設備計装グループ 水処理・滞留水計装グループ

可搬型設備は、地震、津波その他の 自然現象、設計基準事故対処設備及び

西山層支持の施設 1.耐震重要施設 2.重大事故等対処施設 1-1.原子炉建屋(主排気筒含む) 2-1.廃棄物処理建屋.

ステップⅠが ひとつでも「有」の

可搬型設備は,地震,津波その他の 自然現象,設計基準事故対処設備及び