정보 가전 제품을위한 멀티 코어 LSI의 전력 소비를 줄이기위한 기술 개발

자동 병렬화 컴파일러와 협력하여 8 CPU 코어에 대한 독립 전원 다운 및 동기화 기술

 Waseda University School Corporation (회장 : Shirai Katsuhiko / Healinafter는 Waseda University라고 불렀음), Hitachi Ltd. (임원 : Furukawa Kazuo / Healinafter는 Hitachi라고 불렀음), Renesas Technology Co., Ltd. 다중 중앙 처리 장치 (CPU) 코어가 장착 된 멀티 코어 시스템 LSI (이하 Multi-Core LSI라고 함) 및 스포츠토토사이트램 처리 속도를 높일 수있는 다중 CPU 코어를 동기화하는 기술을 갖추고 있습니다.

  이번에 개발 한 저전력 소비 기술에는 대상 처리 시간을 달성하기 위해 작동 할 필요가없는 CPU 코어의 전원 공급 장치를 독립적으로 차단하거나 작동 주파수가 낮은 상태로 CPU 코어를 작동시키는 데 문제가되지 않습니다. 이 기술은 하드웨어 또는 운영 체제 (OS)를 사용하는 기존 전력 제어 방법과 비교되며 컴파일러입니다.*1와 협력하여 단일 스포츠토토사이트램 내에서 각 CPU 코어의 전력을 차단하는 것과 같은 세부 제어가 수행되고 소형화뿐만 아니라 문제가되는 누설력을 줄일 수있어 전력 소비를 더욱 줄일 수 있습니다. 우리는 Waseda University가 개발 한 멀티 코어 컴파일러를 사용하여 전력 제어 메커니즘을 사용하여 86%의 전력 감소를 달성 할 수 있음을 확인했습니다.
   이번에 개발 한 다중 CPU 코어 동기화 기술은 모든 CPU 코어 또는 여러 CPU 코어가 타이밍 조정이 필요한 스포츠토토사이트램 부품의 처리를 완료 한 하드웨어를 빠르게 감지하는 새로운 장벽 동기화 기술입니다. 이를 통해 각 CPU 코어는 실행 타이밍을 조정하여 다음 스포츠토토사이트램이 시작되기 전에 대기 시간을 줄일 수 있습니다. 평가는 배리어 동기화를 반복적으로 수행하는 스포츠토토사이트램을 사용하여 수행 되었으며이 기능이 소프트웨어로 실현 될 때보 다 18 배 빠르게 달성 될 수 있음을 확인했습니다.
  또한, 이번에 개발 된 멀티 코어 LSI 기술은 병렬 처리 스포츠토토사이트램 (자동 병렬화 컴파일러라고 함)을 자동으로 생성하는 컴파일러의 최적화를 효과적으로 개선하도록 설계되었으며 AAC 인코더의 자동 병렬화는 단일 프로세서보다 5.8 배 빠른 것으로 확인되었습니다. 이 처리 성능과 관련하여 점점 더 정교한 컴파일러로 인해 향후 더 많은 속도가 예상 될 수 있습니다. 또한 기존의 수동 병렬화는 몇 주 시간이 필요했지만 컴파일러를 사용하면 분을 단축 할 수 있었기 때문에 멀티 코어 소프트웨어의 개발 기간이 상당히 단축되기를 바랍니다.
  이 개발은 2005 년부터 "실시간 정보 가전 제품을위한 멀티 코어 기술의 연구 및 개발"(프로젝트 리더 : Waseda University의 Kasahara Hironori 교수)에 의해 진행된 반도체 응용 프로그램 칩 프로젝트 인 New Energy and Industrial 기술 개발 기관에 의해 수행되었습니다.

이 기술 개발의 배경

  최근 자동차 내비게이션 장치, 디지털 TV, DVD 레코더, 홈 게임 콘솔 및 휴대폰과 같은 정보 가전 제품은 광대역 네트워크에 대한 연결을 포함하여 위의 제품의 핵심 기술인 프로세서 수요, 음성 및 이미지와 같은 다양한 기능을 갖춘 다양한 기능을 갖춘 다양한 기능을 갖추고 있으며, 더 높은 성능을 향상시키고, 스프레드로 확산된 수요가 장착되어 있습니다. 고성능 및 저전력 소비를 지원하는 새로운 기술로서, 여러 CPU 코어를 하나의 칩에 통합하고 저전력 소비로 고성능을 달성하기 위해 동시에 운영하는 멀티 코어 기술은 관심을 끌고 있으며 고성능 컴퓨터, 서버 및 수퍼 컴퓨터를위한 프로세서에서 사용되고 있습니다. 정보 가전 제품의 저전력 프로세서를 위해 향후 애플리케이션이 확장 될 것으로 예상됩니다. 또한 정보 가전 제품에서 성능 향상 및 전력 소비를 낮추는 것 외에도 짧은 기간 동안 소프트웨어 개발이 중요한 요소입니다.
 이번에 개발 된 기술은 컴파일러와 하드웨어 간의 협력을 통해 하나의 응용 스포츠토토사이트램의 저전력 소비 제어를 포함하여 자동 병렬화를 달성하기 위해 개발되었으며, 향후 멀티 코어 기술의 광범위한 사용을위한 가장 중요한 저전력 소비, 고성능 및 단기 소프트웨어 개발 기간을 가능하게하는 혁신적인 기술이 될 수 있습니다.

개발 된 LSI 기술의 기능

  프로토 타입 칩은 하나의 칩, 최신 superhtm*28 마이크로 컨트롤러 코어가 통합되었습니다. 클럭 주파수는 최대 600MHz (MegaHertz)이며 처리 성능은 최대 8640mips (초당 백만 명 지침)입니다 (Dhrystone 2.1). 전력 소비는 600MHz에서 작동 할 때 약 2.8W이며 장치 당 성능은 3000 MIPS/W 이상입니다.
 개발 된 기술의 특징은 다음과 같습니다.

1. 8 CPU 코어 및 메모리에 대한 독립적 인 전력 차단 기술

  프로토 타입 칩에는 8 개의 CPU 코어와 함께 각 CPU 코어에서 스포츠토토사이트램 및 데이터를 임시로 저장하기위한 RAM (랜덤 액세스 메모리)이 있습니다. 이번에는 CPU 코어 및 RAM에 대한 전원 공급 장치는 각 CPU 및 RAM과 무관하며 회로 구조를 통해 CPU 또는 RAM이 필요하지 않을 때 전원 공급 장치를 개별적으로 중지 할 수 있습니다. 이는 누출 전류로 인한 낭비 전류 소비를 감소시켜 소형화 할 때 문제가됩니다. 또한 각 CPU 코어에 대해 작동 주파수를 변경할 수 있으며 전압을 동시에 제어 할 수 있습니다.
  각 CPU 및 RAM의 전력 차단 및 주파수 및 전압 제어는 Waseda University가 개발 한 자동 병렬화 컴파일러에 의해 수행됩니다. 자동 병렬화 컴파일러는 하나의 응용 스포츠토토사이트램 스포츠토토사이트램을 자동으로 병렬화하고 실시간 정보 어플라이언스를 위해 멀티 코어 프로젝트에 공식화 된 멀티 코어 API (응용 스포츠토토사이트램 스포츠토토사이트래밍 인터페이스)를 사용하여 전력 제어를 수행하는 병렬 C 스포츠토토사이트램을 생성합니다. 이 병렬 스포츠토토사이트램은 각 CPU에 처리를 할당하여 효율적인 병렬 작업을 수행하며,이 경우 각 CPU의 상태를 제어하는 ​​전력 제어 스포츠토토사이트램이 자동으로 생성되어 원하는 처리 시간이 만족되고 전력이 감소됩니다.

2. 다중 CPU 코어에 대한 고속 동기화 기술

  멀티 코어 LSI에서 처리는 각 CPU에서 병렬로 수행되지만 처리는 동시에 수행되지 않습니다. 예를 들어 전체 스포츠토토사이트램 프로세스 흐름에서, 한 CPU의 프로세스가 완료 되더라도 다른 CPU의 프로세스가 완료되지 않으면 다음 프로세스가 시작되지 않을 수 있습니다. 따라서 각 CPU가 처리를 수행하는지 또는 완료되었는지 여부를 결정해야하며, 지금까지 한 가지 방법은 전용 메모리 영역을 설정 하고이 메모리 영역의 상태를 스포츠토토사이트래밍 방식으로 확인하는 것이 었습니다. 그러나이 방법은 소프트웨어에 의해 실행되므로 시간이 걸립니다.
  이 문제를 해결하기 위해 여러 CPU간에 고속 동기화를 허용하는 새로운 동기화 메커니즘을 고안했습니다. 이 메커니즘은 시스템에서 모든 CPU 코어의 실행 타이밍을 조정하고 (배리어 동기화) 부분 CPU 코어 (부분 배리어 동기화) 간의 실행 타이밍을 조정할 수있는 하드웨어 메커니즘입니다. 또한,이 하드웨어 메커니즘에는 자동 병렬화 컴파일러와의 협력이 포함되어 차세대 병렬화 기술이 계층 적 거친 입자 작업 병렬화를 달성 할 수 있습니다.*3를 효과적으로 지원할 수 있습니다. 이는 수동 평행 및 튜닝의 기존의 어려운 작업의 부담을 줄이면 짧은 시간 내에 멀티 코어 병렬 응용 스포츠토토사이트램을 개발할 수 있습니다.

  이 기술은 2008 년 2 월 3 일부터 미국 샌프란시스코에서 개최 된 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC)에서 2 월 4 일 (현지 시간)에 발표 될 예정입니다.

참고

*1

컴파일러 : C와 같은 소스 스포츠토토사이트램을 실제로 CPU를 실행하는 기계 언어로 변환하는 번역 소프트웨어. 이번에 Waseda University에서 개발 한 오스카 컴파일러는 기계 언어를 생성 할 수있을뿐만 아니라 개발 된 멀티 코어 API를 사용하여 C 및 Fortran 언어와 같은 고급 언어를 기반으로 병렬화 된 스포츠토토사이트램을 생성 할 수 있습니다. 이렇게하면 병렬 스포츠토토사이트램의 이식성이 높아지고 추가 튜닝을 수행 할 때 쉽게 수행 할 수 있습니다.

*2

Superh는 Renesas Technology Co., Ltd.의 상표입니다.

*3

계층 적 거친 곡물 작업 병렬화 : 스포츠토토사이트램의 중첩 구조 (계층 구조)에 따라 각 층에서 거친 곡물 작업이 생성되는 방법은 계층 적 병렬 프로세스에서 수행됩니다. 필요한 수의 프로세서 코어는 각 계층의 스포츠토토사이트램 병렬 처리를 고려하여 할당되며 병렬 처리가 수행됩니다. 각 레이어의 프로세서 코어간에 고속 배리어 동기화를 수행해야합니다.

연락처 정보

Renesas Co., Ltd. CSR 부서, 홍보 및 광고 부서 [책임 : SATO]
2-6-2 Otemachi, Chiyoda-Ku, 도쿄 100-0004 (Nippon Building)
전화 : 03-6756-5554 (다이얼 인)

토토 사이트. Central Research Institute 계획 사무소 [담당 : Kinoshita]
280 Higashi-Keigakubo 1-Chome, Kokubunji City, 도쿄 185-8601
전화 : 042-327-7777 (다이얼 인)

Waseda University, 과학 공학부 과학 공학부, 과학 공학 학부, 정보 과학 및 공학과 [담당 : Kasahara]
3-4-1 Okubo, Shinjuku-Ku, 도쿄 169-8555
전화 : 03-5286-3371 (다이얼 인)

위