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动态电压和频率缩放(dvf)

动态调整电压和频率功率降低
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描述

动态电压和频率扩展(dvf)技术,以及相关的技术,如动态电压缩放(dv)和自适应电压和频率扩展(avf)——在还原能力非常有效,因为降低电压平方影响有功功率消耗。dvf技术提供方法来减少能耗的芯片动态缩放的电压和频率根据目标应用程序的性能需求。自从dvf优化频率和电压,它是唯一的技术是高效的动态和静态功耗。

动态电压缩放的一个子集dvf动态尺度下的电压(只)基于性能要求。自适应电压和频率扩展dvf的延伸。在dvf,电压水平的目标域扩展在固定的离散电压的步骤。Frequency-based电压通常表确定的电压水平。这是一个开环系统内置的利润大,因此功率降低不是最优的。另一方面,avf部署闭环电压缩放和补偿温度变化,过程,和IR降使用专用电路(通常是模拟自然界中),可不断地监测性能和提供积极的反馈。虽然控制更加复杂,回报的功率降低较高。

在实现阶段,dvf完成使用MSV的组合和多模/ multi-corner (MMMC)技术。利用电力领域实现dvf设计要求。此外,这些权力域定义必须符合前端电源领域的定义。

与dvf dvf与MSV的不同之处在于,一个电力领域可能运行在不同的模式,每个模式都有不同的电源电压和操作频率。

与dvf实现,非常类似于合成dvf的挑战:在不同的操作电压(分配,不同时机库)和不同的操作频率(不同时间约束文件)。在更先进的EDA工具,这些不同的组合并行优化,自动化这个过程。虽然这可能会导致更长的运行时间达到比传统设计关闭,non-DVFS设计,好处是有价值的。

这个例子显示了布局dvf技术实现。在基线或活动的操作模式,所有模块运行在125兆赫和1.08 v。在缓慢的模式中,一个街区在66兆赫和0.9 v,这节省了能量。在备用,两块完全关闭。

的样本设计,dvf可以改善动态功率40 - 70%,并提供2 x 3 x改善泄漏。它可以有10%面积的影响,增加了复杂性,由于换档器的水平,升高序列要求设计的周转时间和时钟调度的影响。

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