온도 인지 마이크로프로세서를 위한 듀얼 레지스터 파일 구조

최진항; 공준호; 정의영; 정성우

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최진항 공준호 정의영 정성우

저널정보: Korean Institute of Information Scientists and Engineers 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 제35권 제11·12호

발행연도: 2008.12

수록면: 540 - 551 (12page)

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오늘날 마이크로프로세서의 설계는 전력 소모 문제만이 아닌 온도 문제에서도 자유롭지 않다. 제조 공정의 미세화와 고밀도 회로 집적화가 칩의 전력 밀도를 높이게 되어 열섬 현상을 발생시키기 때문이다. 이를 해결하기 위해 제안된 동적 온도 제어 기술은 냉각 비용을 줄이는 동시에 칩의 온도 신뢰성을 높인다는 장점을 가지지만, 냉각을 위해 프로세서의 성능을 희생해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 프로세서의 성능 저하를 최소화하면서 온도를 제어하기 위해 듀얼 레지스터 파일 구조를 제시한다. 온도 제어를 고려하였을 때 가장 관심을 끄는 것은 레지스터 파일 유닛이다. 특히 정수형 레지스터 파일유닛은 그 빈번한 사용으로 인하여 프로세서 내부에서 가장 높은 온도를 가진다. 듀얼 레지스터 파일 구조는 정수형 레지스터 파일에 대한 읽기 접근을 두 개의 레지스터 파일에 대한 접근으로 분할하는데, 이는 기존 레지스터 파일이 소모하는 동적 전력을 감소시켜 열섬 현상을 제거하는 효과를 가져온다. 그 결과 동적 온도 제어 기법에 의한 프로세서 성능 감소를 완화시키는데, 평균 13.35% (최대 18%)의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

#온도 인지 마이크로프로세서 #레지스터 파일 #동적 온도 제어 #Temperature-aware Microprocessor #Register File #Dynamic Thermal Management

참고문헌 (18)

참고문헌 신청

1. [학술대회논문] - R. Mahajan / 2002 / Thermal Management of CPUs: A Perspective on Trends, Needs, and Opportunities / In Proceedings of the 8th International Workshop on THERMal INvestigations of ICs and Systems

2. [학술지(정기간행물)] - K. Sankaranarayanan / 2005 / A Case for Thermal-Aware Floorplanning at the Microarchitectural Level / Instruction-Level Parallelism 8 : 1 ~ 16

3. [학술대회논문] - K. Puttaswamy / 2007 / Thermal Herding: Microarchitecture Techniques for Controlling Hotspots in High-Performance 3D-Integrated Processors / In Proceedings of the 13th IEEE International Symposium on High Performance Computer Architecture : 193 ~ 204

4. [학술대회논문] - D. Brooks / 2001 / Dynamic Thermal Management for High-Performance Microprocessors / In Proceedings of the 7th International Symposium on High-Performance Computer Architecture

5. [단행본] - SIA / 2005 / The International Technology Roadmap for Semiconductors

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정성우

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