DE202009009895U1 - Integrated circuit with control of the supply voltage based on weighted error detection - Google Patents
Integrated circuit with control of the supply voltage based on weighted error detection Download PDFInfo
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Abstract
Ein Schaltkreis oder Teil davon, dadurch gekennzeichnet, daß:
• Er eine Fehlererkennung aufweist.
• Er eine Schaltung zur Fehlerbewertung aufweist.
• Die Schaltung zur Fehlerbewertung Fehler als von unterschiedlicher Schwere ansieht.
• Die Schaltung zur Fehlerbewertung die Versorgungsspannung steuert.A circuit or part thereof, characterized in that:
• He has an error detection.
• It has a circuit for error evaluation.
• The error evaluation circuit considers errors of varying severity.
• The circuit for error evaluation controls the supply voltage.
Description
1 Überblick1 overview
1.1 Technisches Gebiet1.1 Technical area
Bei integrierten Schaltungen tritt der Aspekt des Stromverbrauchs immer mehr in den Vordergrund. Insbesondere bei batteriebetriebenen Geräten wie beispielsweise Mobiltelephonen oder Notebooks ist ein geringer Stromverbrauch zur Maximierung der Batterielaufzeit gewünscht. Bei manchen Schaltungen, wie beispielsweise Mikroprozessoren oder Graphikchips ist durch den hohen Stromverbrauch und die dadurch verursachte Wärmeentwicklung die Kühlung zu einem. Problem geworden.at Integrated circuits, the aspect of power consumption always occurs more in the foreground. Especially for battery powered devices such as mobile phones or notebooks is a lower Power consumption desired to maximize battery life. In some circuits, such as microprocessors or Graphics chips is due to the high power consumption and the resulting caused heat generation, the cooling to a. Problem has become.
Eine Möglichkeit, Strom zu sparen ist das Absenken der Versorgungsspannung. Allerdings nimmt damit auch die Steilheit der Signalflanken ab, was zu Fehlern führen kann. Wenn das Absenken der Versorgungsspannung dynamisch in Abhängigkeit von Parametern wie den von der Schaltung auszuführenden Aufgaben oder bei digitalen Schaltungen der Takt, mit dem sie betrieben wird, erfolgt, spricht man von Dynamic Voltage Scaling (DVS). Um auch noch im Rahmen von Fertigungstoleranzen, Schwankungen in der Versorgungsspannung, etc eine zuverlässige Funktion der Schaltung zu gewährleisten muß dabei bei der Wahl der Versorgungsspannung konservativ abgeschätzt werden. Allerdings werden mit dieser Abschätzung im Einzelfall mögliche Energieersparnisse nicht realisiert.A Possibility to save electricity is lowering the supply voltage. However, this also reduces the steepness of the signal edges, which can lead to errors. When lowering the supply voltage dynamically depending on parameters like those of the Circuit to be performed tasks or digital circuits the tact with which it is operated takes place, one speaks of Dynamic Voltage Scaling (DVS). Even in the context of manufacturing tolerances, fluctuations in the supply voltage, etc a reliable function the circuit must be ensured in the case of Choice of supply voltage can be estimated conservatively. However, this estimate will be possible in individual cases Energy savings not realized.
Andererseits gibt es Möglichkeiten, in integrierten Schaltungen auftretende Fehler zu erkennen. Diese werden bereits seit langem in Umgebungen, die sicherheitskritisch sind, oder bei denen das Auftreten von Fehlern aus anderen Gründen (z. B. Strahlung) wahrscheinlich ist, wie beispielsweise der Raumfahrt, eingesetzt.on the other hand There are possibilities that occur in integrated circuits To recognize mistakes. These have been around for a long time in environments which are safety critical, or where the occurrence of errors for other reasons (eg radiation) is likely such as space travel, used.
1.2 Stand der Technik1.2 State of the art
Ein
Ansatz, der Fehlererkennung nutzt, um das Absenken der Versorgungsspannung
zu optimieren ist Razor
Unabhängig
von der Frage des Energieverbrauchs (stattdessen zur Untersuchung
der Frage, welche Teile eines Schaltkreises besonders gegen durch
Strahlung verursachte Fehler gehärtet werden sollten) wurden
aufgetretene Fehler in bildverarbeitenden integrierten Schaltkreisen
bereits in kritische und tolerierbare Fehler unterteilt
Um
auch angesichts von Fertigungstoleranzen den Energieverbrauch möglichst
niedrig zu halten, gibt es den Ansatz der Voltage Islands
Beim Dynamic Voltage and Frequency Scaling, daß in modernen Prozessoren, wie beispielsweise dem AMD Phenom verwendet wird, werden abhängig davon, wie stark der Prozessor ausgelastet ist, Taktrate und Versorgungsspannung abgesenkt. Die Absenkung der Taktrate senkt einerseits direkt den Stromverbrauch, andererseits kann dadurch die geringere Steilheit der Signalflanken, die durch das Absenken der Versorgungsspannung verursacht wird, toleriert werden.At the Dynamic Voltage and Frequency Scaling that in modern day Processors, such as the AMD Phenom will be used depending on how busy the processor is, Clock rate and supply voltage lowered. The lowering of the clock rate on the one hand directly reduces the power consumption, on the other hand it can thereby the lower steepness of the signal edges caused by the lowering the supply voltage is caused to be tolerated.
1.3 Die Erfindung1.3 The invention
Ein
integrierter Schaltkreis oder ein Teil davon wird mit Fehlererkennung
versehen. In Abhängigkeit von Anzahl und Schwere der aufgetretenen Fehler
wird die Versorgungsspannung geregelt, bzw. eventuell die Fehler
korrigiert. Beispielsweise könnte immer, wenn die nach
schwere gewichtete Summe der in einer gewissen Zeitspanne aufgetretenen
Fehler einen Schwellwert überschreitet die Versorgungsspannung
erhöht werden. Neu an diesem Ansatz ist insbesondere, daß die
Fehler nach Schwere gewichtet werden können, nicht nur
wie in
2 Ausführliche Beschreibung2 Detailed description
In
diesem Abschnitt wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
Ein
integrierter Schaltkreis oder ein Teil (
Eine
mögliche Ausgestaltung von (
Literaturliterature
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Ernst u. a. (2003) [0004] - Ernst et al. (2003) [0004]
- - Nowroth u. a. (2008) [0005] - Nowroth et al. (2008) [0005]
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- - Nowroth u. a. (2008) [0008] - Nowroth et al. (2008) [0008]
- - [Ernst u. a. 2003] ERNST, Dan; KIM, Nam S.; DAS, Shidhartha; PANT, Sanjay; RAO, Rajeev; PHAM, Toan; ZIESLER, Conrad; BLAAUW, David; AUSTIN, Todd; FLAUTNER, Krisztian; MUDGE, Trevor: Razor: A Low-Power Pipeline Based an Circuit-Level Timing Speculation. In: MICRO 36: Proceedings of the 36th annual IEEE/ACM International Symposium an Microarchitecture. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2003, S. 7. – ISBN 0-7695-2043-X [0012] - [Ernst et al 2003] ERNST, Dan; KIM, Nam S .; THAT, Shidhartha; PANT, Sanjay; RAO, Rajeev; PHAM, Toan; ZIESLER, Conrad; BLAAUW, David; AUSTIN, Todd; FLAUTNER, Krisztian; MUDGE, Trevor: Razor: A Low-Power Pipeline Based on Circuit-Level Timing Speculation. In: MICRO 36: Proceedings of the 36th Annual IEEE / ACM International Symposium on Microarchitecture. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2003, p. 7 - ISBN 0-7695-2043-X [0012]
- - [Nowroth u. a. 2008] NOWROTH, Damian; POLIAN, Ilia; BECKER, Bernd: A study of cognitive resilience in a JPEG compressor. In: DSN, IEEE Computer Society, 2008, S. 32–41 [0013] - [Nowroth et al. 2008] NOWROTH, Damian; POLIAN, Ilia; BECKER, Bernd: A study of cognitive resilience in a JPEG compressor. In: DSN, IEEE Computer Society, 2008, pp. 32-41 [0013]
- - [Stefano u. a. 2008] STEFANO, Bonesi; BERTOZZI, Davide; BENINI, Luca; MACII, Enrico: Process variation tolerant pipeline design through a placement-aware multiple voltage island design style. In: DATE '08: Proceedings of the conference an Design, automation and test in Europe. New York, NY, USA: ACM, 2008, S. 967–972. – ISBN 978-3-9810801-3-1 [0014] - [Stefano et al. 2008] STEFANO, Bonesi; BERTOZZI, Davide; BENINI, Luca; MACII, Enrico: Process variation tolerant pipeline design through a placement-aware multiple voltage island design style. In: DATE '08: Proceedings of the conference on Design, automation and test in Europe. New York, NY, USA: ACM, 2008, pp. 967-972. - ISBN 978-3-9810801-3-1 [0014]
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ID=41397107
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DE (1) | DE202009009895U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2597547A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-29 | Astrium Limited | Voltage control |
-
2009
- 2009-07-21 DE DE202009009895U patent/DE202009009895U1/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
Title |
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[Ernst u. a. 2003] ERNST, Dan; KIM, Nam S.; DAS, Shidhartha; PANT, Sanjay; RAO, Rajeev; PHAM, Toan; ZIESLER, Conrad; BLAAUW, David; AUSTIN, Todd; FLAUTNER, Krisztian; MUDGE, Trevor: Razor: A Low-Power Pipeline Based an Circuit-Level Timing Speculation. In: MICRO 36: Proceedings of the 36th annual IEEE/ACM International Symposium an Microarchitecture. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2003, S. 7. - ISBN 0-7695-2043-X |
[Nowroth u. a. 2008] NOWROTH, Damian; POLIAN, Ilia; BECKER, Bernd: A study of cognitive resilience in a JPEG compressor. In: DSN, IEEE Computer Society, 2008, S. 32-41 |
[Stefano u. a. 2008] STEFANO, Bonesi; BERTOZZI, Davide; BENINI, Luca; MACII, Enrico: Process variation tolerant pipeline design through a placement-aware multiple voltage island design style. In: DATE '08: Proceedings of the conference an Design, automation and test in Europe. New York, NY, USA: ACM, 2008, S. 967-972. - ISBN 978-3-9810801-3-1 |
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EP2597547A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-29 | Astrium Limited | Voltage control |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20100107 |
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