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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2014-12-01 15:15 ［ポスター講演］不揮発性メモリ搭載マイコンの低電力化を目的とした透過型命令キャッシュの提案と評価 ○金 多厚・肥田 格・浅井哲也・本村真人（北大）  ICD2014-82 CPSY2014-94 |
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| 抄録 | （和） | スマートソサイエティを支える基盤技術としてセンサネットワークが注目されている中、センサノード等で使われるマイコンの低消費エネルギー化が求められている。近年、多くのマイコンはユーザープログラマブル化を実現する為に、プログラムメモリとしてフラッシュメモリに代表される不揮発性メモリを搭載している。しかし、既存の不揮発性メモリはそのアクセスに消費される電力が大きい問題がある。特に、低消費エネルギー化を目的とし、電源電圧を低くする際にこの問題はさらに顕著となる。本稿では、この問題を解決する方法として新しく透過型命令キャッシュの提案する。提案キャッシュは消費エネルギーが大きいプログラムメモリへのアクセスを減らし、低エネルギー化を狙う。また、通常プロセッサのキャッシュと違い、ミスペナルティを発生させない為、高速化よりプログラム実行時間の正確な測定が要求されるセンサネットワーク等のリアルタイム応用にも適用できる。本稿では、産業界で広く使用されているマイコンをベースに、提案キャッシュを導入し、電力評価を行った。評価の結果、広い範囲の不揮発性メモリ搭載マイコン構成において、提案キャッシュが低電力化に効果的であることが分かった。 |
| （英） | Demands for low energy microcontrollers which are used in sensor nodes have been increasing in recent years. Also most microcontrollers achieve user-programmability by integrating non-volatile (NV) memories, such as flash memories for storing their programs. However, existing NV memories has a problem that the NV memory consumed large energy during memory access. This problem becomes even critical when lowering the power-supply voltage of NV microcontrollers to achieve power and energy reduction. In this paper, we try to solve this problem by introducing a transparent on-chip instruction cache which can reduce the NV memory access frequency. Unlike general-purpose microprocessors, it is important for microcontrollers used for real time applications in embedded systems that the program execution time can be calculated accurately prior to its execution. Our proposed instruction cache does not change the existing NV microcontroller's cycle-level execution time, for reducing power and energy consumption, but not for improving the processing speed. Also we have conducted detailed microarchitecture design based on the architecture of a major industrial microcontroller, and we evaluated power and energy consumption for several benchmark programs. Evaluation result shows that the proposed instruction cache is effective for reducing power and energy consumption in a fairly wide range of practical NV microcontroller configurations. | |
| キーワード | （和） | 組込みシステム / マイクロコントローラ / 命令キャッシュ / 不揮発性メモリ / 低電力回路 / / / |
| （英） | embedded-system / micro-controller / instruction cache / non-volatile / low power design / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 114, no. 345, ICD2014-82, pp. 43-43, 2014年12月. | |
| 資料番号 | ICD2014-82 | |
| 発行日 | 2014-11-24 (ICD, CPSY) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ICD2014-82 CPSY2014-94 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD CPSY |
| 開催期間 | 2014-12-01 - 2014-12-02 |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 学生・若手研究会 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ICD |
| 会議コード | 2014-12-ICD-CPSY |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 不揮発性メモリ搭載マイコンの低電力化を目的とした透過型命令キャッシュの提案と評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A transparent on-chip instruction cache for reducing power and energy consumption of NV microcontrollers |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 組込みシステム / embedded-system |
| キーワード(2)（和/英） | マイクロコントローラ / micro-controller |
| キーワード(3)（和/英） | 命令キャッシュ / instruction cache |
| キーワード(4)（和/英） | 不揮発性メモリ / non-volatile |
| キーワード(5)（和/英） | 低電力回路 / low power design |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 金 多厚 / Dahoo Kim / キム ダフ |
| 第1著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 肥田 格 / Itaru Hida / ヒダ イタル |
| 第2著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 浅井 哲也 / Tetsuya Asai / アサイ テツヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 本村 真人 / Masato Motomura / モトムラ マサト |
| 第4著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2014-12-01 15:15:00 |
| 発表時間 | 120分 |
| 申込先研究会 | ICD |
| 資料番号 | ICD2014-82, CPSY2014-94 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | no.345(ICD), no.346(CPSY) |
| ページ範囲 | p.43 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2014-11-24 (ICD, CPSY) |
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