2GHz CPUと低電力1GHz CPUを有する28nm High-k／MGプロセスを用いたヘテロジーニアス型マルチコアモバイルアプリケーションプロセッサ

摘要

本誌は我々のヘテロジーニアスクアッド／オクターコア構成のモバイルアプリケーションプロセッサ（AP）に搭載したパワーマネージメント技術と低電力技術を提案する。このAPは高性能2GHzコアと電力効率の良い1GHzコアを搭載しており、オクタコア構成時のピーク性能は35，600DMIPSになる。デザインハイライトは以下の通りである。1）高性能CPUへの専用PLLとH-treeクロックの適用により2GHz動作と動作電力削減を両立した。2）28nm High-k/MGプロセスの低リークSRAMセルを使用し、SRAMモジュールの周辺回路をマルチスレッショルド電圧(V_(th)やマルチゲート長（Lg）のトランジスタを駆使して最適化しL1キャッシュのリーク電流を24％削減した。3）プロセスや電圧ばらつきをオンチッププロセスセンサーやチップ内電源のセンスとその補正により低減した。動作電力とリーク電力をそれぞれ20％と29％削減し、さらに最小動作電圧（V_(min)）を40mV削減した。4）オンチップ遅延測定センサーを用いた改良版クロック制御機構を用いて悲観的な動的電圧ドロップ（AC-Vdrop）を抑制した。5）ヘテロジーニアスCPUアーキテクチャにより温度制限による動作制限期間中でも高い平均性能を保つ。