Optimizing FPGA Logic Circuitry for Variable Voltage Supplies
Notice bibliographique
Résumé
Unlike central processing units (CPUs), field-programmable gate arrays (FPGAs) have conventionally been powered with a fixed supply voltage (Vdd). However, recent efforts have shown that adopting dynamic voltage scaling reduces FPGA power consumption significantly. In this article, we analyze the delay sensitivity of different FPGA circuit elements to supply voltage changes and determine that conventional lookup table (LUT) designs greatly impact variable Vdd operation. To build FPGAs with lower delay sensitivity to Vdd, we propose several new LUT designs, including gate boosting the LUT, decoding the slowest two inputs of the LUT, and using separate voltage islands for the FPGA LUTs and routing. Our fastest proposed design (decode driver island) reduces the area-delay product of the FPGA logic plus routing tile compared to a conventional design by 12% and 52% at Vdd values of 0.8 V (the nominal voltage) and 0.6 V, respectively. Since our proposed FPGA tile designs are faster and have lower delay sensitivity to voltage, they offer better Energy-Delay2 product (ED2) than that of the baseline at nominal Vdd and below. Our decode-driver-island FPGA achieves a 26% ED2 reduction over the conventional design at the most efficient ED2 operating point.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».