Low Power Digital Servo Architecture for Optical Disc

광디스크 디지털 서보의 저전력 구현 아키텍쳐

  • Huh, Jun-Ho (Dept. of Electronics Eng., Korea University) ;
  • Kim, Soo-Won (Dept. of Electronics Eng., Korea University)
  • Published : 2001.04.30

Abstract

Digital servo implementation in optical servo chip has been spotlighted since it is easy to integrate with other blocks and it has less sensitive characteristics change in terms of temperature variation and better flexibility to the system variation like pick-up. Therefore, Optical disc players adopted digital servo are increasing in market. However, one drawback of digital signal processor embedded digital servo is power consumption that is one of the most important factors of portable optical disc player system. For that reason, this paper introduces new architecture to reduce power consumption of digital servo by means of reducing DSP load but increasing minimum hardware size. The main idea of reducing power consumption of digital servo greatly is utilizing CDP characteristics as most operations are done and used up most operating steps of DSP at the initial time, but most power consumption is occurred in play mode. Therefore, if operating steps for digital filtering in play mode could be reduced greatly, power consumption of overall system can be reduced greatly. This paper shows an example that low power digital servo architecture whose current is reduced almost 83%, compare to that of digital servo which is not applied by the low power architecture introduced in this paper.

광디스크 재생기에서 사용되는 디지털 서보는 주변 블록과의 집적화가 유리하고, 온도변화에 따른 열화가 적으며, 각종 픽업에 대한 유연한 대응이 가능한 장점 때문에 이용도가 점점 높아지고 있는 추세이다.[6] 그러나 디지털 시그널 프로세서를 내장한 디지털 서보는 전력 소비량이 매우 큰 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 광디스크 재생기의 특성 상 초기화 시간에 대부분의 기능이 몰려 있으므로 DSP의 사이클 수는 많이 차지 하나, 실제로 전력 소비에 주된 영향을 끼치는 시간은 초기화 시간이 아닌 재생 모드 시간 임에 착안하여 디지털 서보의 소비 전류를 획기적으로 줄일 수 있는 방안을 제시하였다. 재생 모드에서의 필터 처리 사이클 수를 최대한 줄일 수 있도록 아키텍쳐를 변환함과 동시에 디지털 서보의 재생 모드를 병렬 처리함으로써, 전체 시스템의 소비 전력을 크게 줄이는 효과를 얻을 수 있도록 하였다. 즉, 광디스크 재생기의 디지털 서보에 포함되는 DSP 코아의 리소스 공유를 통해DSP의 동작 속도와 부하를 크게 줄임으로써 소비 전류를 획기적으로 줄이는 효과를 얻어낸 것이다. 이러한 개념은 DSP-코아 뿐만 아니라, ROM, RAM에도 모두 적용되어 기존 아키텍쳐의 디지털 서보에 비해 소비 전류를 83% 가까이 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

Keywords

References

  1. Yoon-hee Lee, 'Single chip processor for CDP and CDROM', in Proc. Of IEEE Conf. On Consumer Electronics, pp. 364-365, Jun. 1995
  2. Yutaka Uekawa, 'The development of digital servo algorithms for optical disc players', IEEE Trans. Consumer Electronics, vol. 36, no. 3, pp. 567-571, Aug. 1990 https://doi.org/10.1109/30.103175
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  6. R.W.C. Groen, 'One chip digital servo for compact disc', IEEE Conf. On Consumer Electronics, pp. 178-179, Jun. 1991