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Energy and Performance Balancing Architecture for Asynchronous Data Processing Platforms

机译：异步数据处理平台的能量和性能平衡架构

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摘要

The semiconductor industry has been increasingly focused on the energy consumption and heat generation in CMOS-based integrated circuits (ICs) for its dominating impact on the system performance and reliability. Without clock-related timing constraints, asynchronous circuits have demonstrated unique flexibility in performance-energy tradeoffs compared to synchronous designs. This dissertation work presents the architecture capable of balancing energy and performance for asynchronous digital signal processing circuits using the Multi-Threshold NULL Convention Logic (MTNCL). Architecture implementing user-configurable adaptive dynamic voltage scaling (DVS) and data processing core disabling based on the detection and parameterization of system throughput are developed for MTNCL parallel homogeneous and heterogeneous platforms to optimally balance performance and energy efficiency. Simulation results and comparison with previously designed MTNCL homogeneous and heterogeneous platforms implementing only DVS show enhanced coherency between energy consumption and performance, and the improved effectiveness of DVS with core disabling in balancing the energy and performance of both platforms.
机译：半导体行业已经越来越关注基于CMOS的集成电路（IC）的能耗和热量产生，因为它对系统性能和可靠性具有主要影响。由于没有时钟相关的时序约束，与同步设计相比，异步电路在性能与能耗之间取得了独特的灵活性。本文的工作提出了一种架构，该架构能够使用多阈值NULL约定逻辑（MTNCL）平衡异步数字信号处理电路的能量和性能。针对MTNCL并行均质和异构平台，开发了实现用户可配置的自适应动态电压缩放（DVS）和基于系统吞吐量的检测和参数化禁用数据处理核心的体系结构，以最佳地平衡性能和能效。仿真结果和与先前设计的仅实现DVS的MTNCL同类异构平台的比较显示，能耗和性能之间的一致性得到了增强，并且由于核心无法平衡两个平台的能耗和性能，DVS的有效性得到了提高。

著录项

  • 作者

    Lo, Chien-Wei.;

  • 作者单位

    University of Arkansas.;

  • 授予单位 University of Arkansas.;
  • 学科 Computer engineering.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2017
  • 页码 64 p.
  • 总页数 64
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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