差分を用いた不揮発メモリの書込み回数削減による低電力回路設計

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2014-01-21
• タイトル: 差分を用いた不揮発メモリの書込み回数削減による低電力回路設計
• タイトル / 言語: en
• タイトル: A Reduction Method of Writing Operations to Non-volatile Memory by Keeping Data Difference for Low-Power Circuit Design
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 性能・製造性考慮手法
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 早稲田大学基幹理工学研究科電子光システム学専攻
• 著者所属: 早稲田大学基幹理工学研究科電子光システム学専攻
• 著者所属: 早稲田大学情報生産システム研究科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): School of Fundamental Science and Engineering, Waseda University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): School of Fundamental Science and Engineering, Waseda University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): School of information, Production, and System, Waseda University
• 著者名: 篠原, 寛行; 柳澤, 政生; 木村, 晋二
• 著者名(英): Hiroyuki, Shinohara; Masao, Yanagisawa; Shinji, Kimura
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: LSI の低消費電力化のために，モジュール毎の細やかな電源オフは欠かせない．それと同時に，電源復帰後も動作の継続性を保つために現在の状態を保持する必要がある．そこで，電源オフでもデータの保持が可能な次世代不揮発メモリが注目されている．不揮発メモリにより，細粒度で電源をオフにすることができ，リーク電力を中心とする電力削減が望める．しかし不揮発メモリには CMOS のメモリ素子と比べて 10 倍程度大きい書き込みエネルギーの問題があり，書き込みの削減が不揮発メモリを活用する上での重要な課題である．本稿では，無線センサ端末などでの消費電力の削減に向けて，差分データを用いた不揮発素子の書き込み削減による消費電力削減手法を提案する．データを二つの変数の和 (元のデータと差分) で記憶し，新しい入力に変更する際に二つの変数の冗長性を用いて変化ピット数を最小化する．この手法を実現するハードウェアを設計し，気温及び湿度の測定データに対して適用して評価したところ，24％の書き込み回数削減と，約 11％の消費電力削減を達成した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In order to reduce the power consumption of LSI, unnecessary parts should be powered off with fine granularity, and current status data before power-off should be stored for the behavior after power-on. Next generation non-volatile memory is expected to be used to store data for power-off. However, the writing power of non-volatile memory is about 10 times higher than that of CMOS memory, so the reduction of writing behaviors is very important to reduce the total energy. The manuscript proposes a reduction method of writing behaviors using the difference of the original data and the new data for monitoring data sequences such as wireless sensor nodes. With the redundancy of the difference and the original data, the number of writing bits for these registers can be saved. The modiflcaiton system for the original and differential data registers has been developed and its power consumption has been evaluated. When applying to temperature monitoring, 24 % writing bits reduction and 11% power reduction can be obtained.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11451459
• 書誌情報: 研究報告システムLSI設計技術（SLDM）; 巻 2014-SLDM-164, 号 30, p. 1-6, 発行日 2014-01-21
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会