動的リコンフィギャラブルプロセッサにおける動的電源切替による電力削減効果とオーバーヘッドを低減するマッピング手法

摘要

本稿では、動的リコンフィギャラブルプロセッサの消費エネルギーを削減するための動的電源切替手法について述べる。各PEに接続されている高低の電源線は、ヲンテキストを基にして動的に選択される。我々はこの手法をPEの一部に適用し設計を行い、65nmプロセスで試作したチップが正常動作することを確認した。回路シミュレーションによりエネルギー削減効果は電源切替によるオーバーヘッドによって妨げられていることが判明したため、オーバーヘッドを最小にするマッピング最適化アルゴリズム'PFCM'を考案した。PFCMを適用することで、オーバーヘッドを約87％まで削減した。その結果、最大12％の消費エネルギーを削減できることがわかった。%This paper describes a dynamic VDD switching technique to reduce energy dissipation of Dynamically Reconfigurable Processors. Either high or low supply is dynamically selected at each PE at the context-by-context basis. We designed a part of a PE array and applied this technique. A test chip fabricated in 65nm technology operated successfully. Detailed simulations revealed that energy reduction is hindered by energy overhead due to supply switching when we use even lower VDD. We propose a mapping optimization algorithm "PFCM" to minimize the overhead. PFCM reduced energy overhead by 87% and thereby the dynamic VDD switching technique reduced energy dissipation by up to 12%.