Verlustleistungsreduktion durch transitionsmindernde Kodierung von Systembussen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2007
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Informationstechnik
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 197 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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|---|---|
| adam_text | BERICHTE AUS DER INFORMATIONSTECHNIK
CLAUDIA KRETZSCHMAR
VERLUSTLEISTUNGSREDUKTION DURCH TRANSITIONS-
MINDERNDE KODIERUNG VON SYSTEMBUSSEN
D 93 (DISS. TU CHEMNITZ)
SHAKER VERLAG
AACHEN 2007
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG IN DIE THEMATIK 15
1.1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 15
1.2 ZIELSTELLUNG UND AUFBAU DER ARBEIT 20
2 VERLUSTLEISTUNG IN CMOS-SCHALTUNGEN 23
2.1 UEBERBLICK UEBER FORMEN DER VERLUSTLEISTUNG 23
2.1.1 DYNAMISCHE VERLUSTLEISTUNG 24
2.1.2 STATISCHE VERLUSTLEISTUNG 26
2.2 METHODEN ZUR SENKUNG DER UMGESETZTEN VERLUSTLEISTUNG 28
2.2.1 SENKUNG DER VERSORGUNGSSPANNUNG 28
2.2.2 SENKUNG DER FREQUENZ 32
2.2.3 SENKUNG DER KAPAZITAET 33
2.2.4 SENKUNG DER SCHALTAKTIVITAET 34
2.3 EINFLUSS DER TECHNOLOGIESKALIERANG 35
2.4 GLOBALE BUSSE ALS SIGNIFIKANTE VERBRAUCHER 39
3 AKTIVITAETSMINDERNDE BUSKODIERUNG ZUR VERLUSTLEISTUNGSREDUKTION 41
3.1 PRINZIP 41
3.2 SCHALTAKTIVITAET EINER LEITUNG 42
3.3 INFORMATIONSGEHALT UND ENTROPIE 43
3.4 INFORMATIONSTHEORETISCHE SCHRANKEN DER SCHALTAKTIVITAET 46
3.5 UEBERBLICK UEBER EXISTIERENDE VERFAHREN DER BUSKODIERUNG 47
3.5.1 VERFAHREN DER ADRESSBUSKODIERUNG 49
3.5.2 VERFAHREN DER KODIERUNG VON DATEN- UND INSTRUKTIONSBUSSEN 52
3.5.3 ADAPTIVE KODIERVERFAHREN 57
3.5.4 BUSKODIERUNG UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER KOPPELAKTIVITAET 59
INHALTSVERZEICHNIS
3.6 KLASSIFIZIERUNG VON BUSKODIERVERFAHREN 64
4 TRANSITIONSMINDERNDE ADAPTIVE KODIERVERFAHREN 67
4.1 PRINZIP ADAPTIVER KODIERVERFAHREN 67
4.2 STATISTISCHE PARAMETER VON BEISPIELAPPLIKATIONEN 68
4.3 EINTEILUNG DER ADAPTIVITAET 70
4.4 KRITERIEN ZUR BEWERTUNG DER EFFIZIENZ VON KODIERVERFAHREN 71
4.5 ADAPTIVES PARTIELLES BUSINVERT-KODIERVERFAHREN (APBI) 73
4.5.1 KODIERPRINZIP 73
4.5.2 BERECHNUNG DER KODIERMASKE 75
4.5.3 IMPLEMENTIERUNG DER MASKENBERECHNUNGSLOGIK 76
4.6 ADAPTIVE WAHRSCHEINLICHKEITSBASIERTE VERFAHREN 77
4.6.1 UEBERBLICK 78
4.6.2 REALISIERUNG UND HARDWAREBEDARF 79
4.6.3 ADAPTIVES WAHRSCHEINLICHKEITSBASIERTES MAPPING (APBM) 81
4.6.4 ADAPTIVE CODES MIT MINIMALEM GEWICHT (AMWC) 86
4.7 OPTIMIERUNG VON KODIERVERFAHREN DURCH DYNAMISCH PARTIELLE
REKONFIGURATION . . 90
4.7.1 PRINZIP 90
4.7.2 DYNAMISCHER AUSTAUSCH DES KODIERVERFAHRENS 92
4.7.3 OPTIMIERUNG DURCH DYNAMISCHE REKONFIGURATION DER KODIERVORSCHRIFT
. . 94
4.7.4 IMPLEMENTIERUNG 95
5 MODELLBILDUNG ZUR VERLUSTLEISTUNGSABSCHAETZUNG 99
5.1 ALTERNATIVEN DER MODELLIERUNG EINES UEBERTRAGUNGSSYSTEMS 100
5.2 ENTWURFSABLAUF 101
5.3 SIMULATIONSUMGEBUNG 103
5.4 ANALYTISCHES LEITUNGSMODELL 104
6 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 117
6.1 TESTDATENSTROEME 117
6.1.1 UEBERBLICK 117
6.1.2 SCHALTAKTIVITAET DER UMKODIERTEN DATENSTROEME 118
6.2 BESTIMMUNG REPRAESENTATIVER KODIERVERFAHREN 119
6.2.1 SELEKTION VON VERFAHREN UND MODELLPARAMETERN 119
6.2.2 SIMULATIVE BESTIMMUNG VON MODELLPARAMETERN 120
INHALTSVERZEICHNIS
6.3 KODIEREFFIZIENZ E
A
123
6.3.1 DURCHSCHNITTLICHE KODIEREFFIZIENZ 123
6.3.2 KODIEREFFIZIENZ NICHT OPTIMIERTER STATISCHER KODIERVERFAHREN 124
6.3.3 VERGLEICH DER ERREICHTEN KODIEREFFIZIENZ 126
6.4 HARDWAREBEDARF UND VERZOEGERUNG 129
6.5 UMGESETZTE VERLUSTLEISTUNG 130
6.5.1 EIGENVERLUSTLEISTUNG DER CODEC-SYSTEME 130
6.5.2 VERLUSTLEISTUNG DES SYSTEMBUSSES 132
6.6 EFFEKTIVE KAPAZITAET 134
6.7 EFFEKTIVE LAENGE 135
6.8 ENERGIEEFFIZIENZ EP 137
6.9 GEMESSENE KOPPELAKTIVITAET 139
7 BUSKODIERVERFAHREN IN ZUKUENFTIGEN TECHNOLOGIEN 143
7.1 SKALIERUNGSFAKTOREN 143
7.2 SKALIERUNG VON CODEC- UND BUSVERLUSTLEISTUNG 144
7.3 EFFEKTIVE LAENGE UND ENERGIEEFFIZIENZ EP 147
7.4 OFF-CHIP BUSSE 149
8 ZUSAMMENFASSUNG 151
A KODIEREFFIZIENZ KOPPELAKTIVITAETSMINDERNDER VERFAHREN 157
B BLOCKSCHALTBILD DER TESTBENCH 159
C VHDL-QUELLTEXTE LEITUNGSBASIERTER KODIERVERFAHREN 161
D VHDL-QUELLTEXTE AUSGEWAEHLTER WORTBASIERTER KODIERVERFAHREN 171
SELBSTAENDIGKEITSERKLAERUNG 191
THESEN 193
LEBENSLAUF 197
7
|
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BERICHTE AUS DER INFORMATIONSTECHNIK
CLAUDIA KRETZSCHMAR
VERLUSTLEISTUNGSREDUKTION DURCH TRANSITIONS-
MINDERNDE KODIERUNG VON SYSTEMBUSSEN
D 93 (DISS. TU CHEMNITZ)
SHAKER VERLAG
AACHEN 2007
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG IN DIE THEMATIK 15
1.1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 15
1.2 ZIELSTELLUNG UND AUFBAU DER ARBEIT 20
2 VERLUSTLEISTUNG IN CMOS-SCHALTUNGEN 23
2.1 UEBERBLICK UEBER FORMEN DER VERLUSTLEISTUNG 23
2.1.1 DYNAMISCHE VERLUSTLEISTUNG 24
2.1.2 STATISCHE VERLUSTLEISTUNG 26
2.2 METHODEN ZUR SENKUNG DER UMGESETZTEN VERLUSTLEISTUNG 28
2.2.1 SENKUNG DER VERSORGUNGSSPANNUNG 28
2.2.2 SENKUNG DER FREQUENZ 32
2.2.3 SENKUNG DER KAPAZITAET 33
2.2.4 SENKUNG DER SCHALTAKTIVITAET 34
2.3 EINFLUSS DER TECHNOLOGIESKALIERANG 35
2.4 GLOBALE BUSSE ALS SIGNIFIKANTE VERBRAUCHER 39
3 AKTIVITAETSMINDERNDE BUSKODIERUNG ZUR VERLUSTLEISTUNGSREDUKTION 41
3.1 PRINZIP 41
3.2 SCHALTAKTIVITAET EINER LEITUNG 42
3.3 INFORMATIONSGEHALT UND ENTROPIE 43
3.4 INFORMATIONSTHEORETISCHE SCHRANKEN DER SCHALTAKTIVITAET 46
3.5 UEBERBLICK UEBER EXISTIERENDE VERFAHREN DER BUSKODIERUNG 47
3.5.1 VERFAHREN DER ADRESSBUSKODIERUNG 49
3.5.2 VERFAHREN DER KODIERUNG VON DATEN- UND INSTRUKTIONSBUSSEN 52
3.5.3 ADAPTIVE KODIERVERFAHREN 57
3.5.4 BUSKODIERUNG UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER KOPPELAKTIVITAET 59
INHALTSVERZEICHNIS
3.6 KLASSIFIZIERUNG VON BUSKODIERVERFAHREN 64
4 TRANSITIONSMINDERNDE ADAPTIVE KODIERVERFAHREN 67
4.1 PRINZIP ADAPTIVER KODIERVERFAHREN 67
4.2 STATISTISCHE PARAMETER VON BEISPIELAPPLIKATIONEN 68
4.3 EINTEILUNG DER ADAPTIVITAET 70
4.4 KRITERIEN ZUR BEWERTUNG DER EFFIZIENZ VON KODIERVERFAHREN 71
4.5 ADAPTIVES PARTIELLES BUSINVERT-KODIERVERFAHREN (APBI) 73
4.5.1 KODIERPRINZIP 73
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4.5.3 IMPLEMENTIERUNG DER MASKENBERECHNUNGSLOGIK 76
4.6 ADAPTIVE WAHRSCHEINLICHKEITSBASIERTE VERFAHREN 77
4.6.1 UEBERBLICK 78
4.6.2 REALISIERUNG UND HARDWAREBEDARF 79
4.6.3 ADAPTIVES WAHRSCHEINLICHKEITSBASIERTES MAPPING (APBM) 81
4.6.4 ADAPTIVE CODES MIT MINIMALEM GEWICHT (AMWC) 86
4.7 OPTIMIERUNG VON KODIERVERFAHREN DURCH DYNAMISCH PARTIELLE
REKONFIGURATION . . 90
4.7.1 PRINZIP 90
4.7.2 DYNAMISCHER AUSTAUSCH DES KODIERVERFAHRENS 92
4.7.3 OPTIMIERUNG DURCH DYNAMISCHE REKONFIGURATION DER KODIERVORSCHRIFT
. . 94
4.7.4 IMPLEMENTIERUNG 95
5 MODELLBILDUNG ZUR VERLUSTLEISTUNGSABSCHAETZUNG 99
5.1 ALTERNATIVEN DER MODELLIERUNG EINES UEBERTRAGUNGSSYSTEMS 100
5.2 ENTWURFSABLAUF 101
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5.4 ANALYTISCHES LEITUNGSMODELL 104
6 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 117
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6.2 BESTIMMUNG REPRAESENTATIVER KODIERVERFAHREN 119
6.2.1 SELEKTION VON VERFAHREN UND MODELLPARAMETERN 119
6.2.2 SIMULATIVE BESTIMMUNG VON MODELLPARAMETERN 120
INHALTSVERZEICHNIS
6.3 KODIEREFFIZIENZ E
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6.3.1 DURCHSCHNITTLICHE KODIEREFFIZIENZ 123
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7 BUSKODIERVERFAHREN IN ZUKUENFTIGEN TECHNOLOGIEN 143
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