• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.49-58
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• 2016

어플리케이션 특성에 따라 링크 대역폭 요구량이 다양하게 분포하는 이종 (heterogeneous) 아키텍처 기반 네트워크-온-칩 (Network-on-Chip, NoC) 설계에 있어 링크 지연 시간이 독립적으로 설정될 수 있는 비동기식 프로토콜을 적용할 경우 동기식 설계에 비해 성능 향상의 기회가 확대될 수 있다. 본 논문에서는 비동기식 NoC에서 각 링크의 대역폭 요구량과 도선 길이에 따른 지연 시간 모델을 제시하고 이를 최적화하는 simulated annealing (SA) 기법을 이용한 플로어플랜 기반 토폴로지 생성 알고리즘을 제안하였다. 생성된 토폴로지와 각 링크의 도선 길이를 기반으로 대응하는 도선 지연시간을 계산하고 로직 합성 단계를 거쳐 생성된 gate-level netlist와 표준지연시간 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 성능을 측정하였다. 링크 도선 길이를 고려하지 않은 일반적인 토폴로지 생성 알고리즘인 TopGen과 비교하여, 제안된 알고리즘이 다양한 어플리케이션 실험에서 평균 13.7% 지연 시간 단축 효과 및 처리량 측면 지표인 실행 시간에서 평균 11.8% 감소 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.22-30
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• 2009

네트워크 온 칩 (Network-on-Chip, NoC) 기술은 기존 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC) 설계에서 IP 블록 수 증가와 이에 수반된 상호 연결 네트워크 복잡화 및 데이터 대역폭 제한 등의 문제점을 해결하기 위한 새로운 설계 패러다임이다. 더불어 동작 주파수 증가에 따른 급격한 전력 소모 클럭 신호의 분배와 동기화 문제 역시 중요한 이슈이며, 이에 대한 대안으로 광역적으로는 비동기, 국부적으로는 동기식 (Globally Asynchronous Locally Synchronous, GALS) 인 시스템 설계 방법론이 저전력 기술과 결합되어 에너지 소모를 줄이고 모듈적인 설계를 위해서 고려되어 왔다 GALS 방식의 설계 스타일은 정밀한 시스템 수준 전력 관리를 적용하기 위해 최근 소개되고 있는 전압 주파수 구역 (Voltage-Frequency-Island, VFI) 의 개념과 매우 잘 어울린다. 본 논문에서는 VFI를 적용한 NoC 시스템에서 최적의 전압선택을 통해 에너지 소모를 최소화하는 효율적인 알고리즘을 제시한다. 최적의 코어(또는 처리 소자) 전압과 VFI를 찾기 위해 통신량을 고려한 코어 그래프 분할, 통신-경쟁 시간을 고려한 타일 매핑, 전력 변화량을 고려한 코어의 동적 전압 조절 그리고 효율적인 VFI 병합 및 VFI 동적 전압 재 조절을 포함한다. 본 논문에서 제안한 설계 방법론은 기존 연구결과 대비 평균적으로 10.3%의 에너지 효율 향상이 있다는 것을 실험 결과를 통해 보여준다.