Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο

Τεχνικές βελτιστοποίησης µε σκοπό την επίτευξη χαµηλής κατανάλωσης ισχύος

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Το μάθημα συνοπτικά (1) Το μάθημα συνοπτικά (2) Τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα ;

Περιεχόμενα. Πρώτο Κεφάλαιο. Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα. Δεύτερο Κεφάλαιο. Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες

ΗΥ220 Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

ΗΥ220 Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών)

Μνήμες RAM. Διάλεξη 12

Διαφορές single-processor αρχιτεκτονικών και SoCs

Το μάθημα συνοπτικά (1) Το μάθημα συνοπτικά (2) Τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα ;

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή

Περιεχόμενα. Πρόλογος... XI. Κεφάλαιο 1. Συστήματα Βασισμένα σε FPGA Κεφάλαιο 2. Τεχνολογία VLSI Εισαγωγή Βασικές Αρχές...

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών)

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

HY330 Ψηφιακά Κυκλώματα - Εισαγωγή στα Συστήματα VLSI. 1 ΗΥ330 - Διάλεξη 7η - Ακολουθιακά Κυκλώματα

Βασικές Εξειδικεύσεις σε Αρχιτεκτονική και Δίκτυα Υπολογιστών

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε αναστροφείς CMOS VLSI

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο

Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο

Τεχνολογίες Κύριας Μνήμης

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Υλικό και Λογισμικό Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο

; Γιατί είναι ταχύτερη η λήψη και αποκωδικοποίηση των εντολών σταθερού μήκους;

Ψηφιακή Λογική και Σχεδίαση

ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Δίοδοι, BJT και MOSFET ως Διακόπτες 2

Εισαγωγή στην πληροφορική

Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής

Κατανάλωση ισχύος ψηφιακών κυκλωμάτων

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (10 η σειρά διαφανειών)

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Οικογένειες Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Ψηφιακής Λογικής

HY:433 Σχεδίαση Αναλογικών/Μεικτών και Υψισυχνών Κυκλωμάτων

Σταθερή περιβάλλουσα (Constant Envelope)

Το υλικό του υπολογιστή

Συστήματα μνήμης και υποστήριξη μεταφραστή για MPSoC

Αρχιτεκτονική Η/Υ Το chipset ενός υπολογιστικού συστήματος. Δρ. Μηνάς Δασυγένης

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική

Εργαστήριο Εισαγωγής στη Σχεδίαση Συστημάτων VLSI

Μάθημα 3.2: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Συστήματα Μικροϋπολογιστών

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ. ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΝΩ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΝΧΤ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ BLUETOOTH, I2C και serial communication

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Παράλληλη Επεξεργασία Κεφάλαιο 7 ο Αρχιτεκτονική Συστημάτων Κατανεμημένης Μνήμης

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων 6: Ταχύτητα Κατανάλωση Ανοχή στον Θόρυβο

Κεφάλαιο 1.5: Τα βασικά μέρη ενός υπολογιστή

Αλληλεπίδραση Ανθρώπου- Υπολογιστή & Ευχρηστία

Κεφάλαιο 9 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. CMOS Λογικές ομές 2

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών I Βασικές Αρχές Δικτύωσης. Διάρθρωση. Δίκτυο Υπολογιστών: ένας απλός ορισμός. Ευάγγελος Παπαπέτρου

Δίκτυα Υπολογιστών I

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (9 η σειρά διαφανειών)

7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα

Πανεπιστήµιο Αιγαίου Τµήµα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστηµάτων. 3η Άσκηση Logical Effort - Ένα ολοκληρωµένο παράδειγµα σχεδίασης

Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα 2

Μικροηλεκτρονική - VLSI

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 2.1: Bασική Δομή του Υπολογιστή

Φόρμα Σχεδιασμού Διάλεξης (ημ/α:15/10/07, έκδοση:0.1 ) 1. Κωδικός Μαθήματος : 2. Α/Α Διάλεξης : 1 1. Τίτλος : 1. Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

i Το τρανζίστορ αυτό είναι τύπου NMOS. Υπάρχει και το συμπληρωματικό PMOS. ; Τι συμβαίνει στο τρανζίστορ PMOS; Το τρανζίστορ MOS(FET)

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ)

Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα 5 Ανάπτυξη Προγράμματος σε Γλώσσα Λίστας Εντολών

Ελαχιστοποίηση της Καταναλισκόμενης Ενέργειας σε Φορητές Συσκευές

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

5 η Θεµατική Ενότητα : Μνήµη & Προγραµµατιζόµενη Λογική. Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός

Εισαγωγή στα κυκλώµατα CMOS 2

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών

Low Power. Οργάνωση Παρουσίασης. ηµήτρης Μητροβγένης ηµήτρης Κασερίδης Μαρίνος Σαµψών VLSI II ΠΑΤΡΑ 2004

Αρχιτεκτονική Eckert-von Neumann. Πως λειτουργεί η ΚΜΕ; Κεντρική μονάδα επεξεργασίας [3] ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

Ι ΑΣΚΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ. ΤΕΙ ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε λογικά δίκτυα πολλών σταδίων

Nέες Τεχνολογίες. στις Επικοινωνίες

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Βασικές Συνδυαστικές Συναρτήσεις και Κυκλώματα 1

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου)

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

Συστήματα VLSI. Εισαγωγή. Γιώργος Δημητρακόπουλος. Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης. Άνοιξη 2014

Εφαρµογές Πληροφορικής Υπολογιστών. Κεφάλαιο 3 Το υλικό του υπολογιστή

Λογικά Κυκλώματα NMOS. Διάλεξη 4

Τομέας Υλικού και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

Transcript:

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Κεφάλαιο 2: Τεχνικές για Σχεδιασμό Χαμηλής Κατανάλωσης Ισχύος στα MPSoCs Διδάσκων: Καθηγητής Οδυσσέας Κουφοπαύλου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η κατανάλωση ισχύος και ενέργειας αποτελούν σημαντικές παραμέτρους στα σύγχρονα συστήματα πολυεπεξεργαστών Ο σχεδιασμός συστημάτων χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας αυξάνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας αλλά και περιορίζει τις απαιτήσεις σε ψύξη και πακετάρισμα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τεχνικές ελάττωσης κατανάλωσης ισχύος έχουν εφαρμοστεί σε όλα τα επίπεδα σχεδιασμού επεξεργαστών: circuit, logic gate, functional unit, processor, system software και επίπεδα application software Ο πρωταρχικός σκοπός είναι η μείωση της δυναμικής κατανάλωσης ισχύος. Καθώς όμως η τεχνολογία εξελίσσεται ο παράγοντας της ενέργειας που οφείλεται στην standby (leakage) ενέργεια αυξάνεται

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΙΣΧΥΟΣ I s-c, short-circuit current; I off, leakage current; I dyn, dynamic switching power. Φαίνονται οι κύριοι παράγοντες της κατανάλωσης ενέργειας για τα CMOS κυκλώματα. Θεωρώντας τη δυναμική ως την κύρια μορφή κατανάλωσης ισχύος καταλήγουμε: P Act = C avg V dd (Act) f clock όπου C avg είναι το μέσο χωρητικό φορτίο του τρανζίστορ, V dd η παροχή τάσης, f clock η συχνότητα λειτουργίας, and Act η πιθανότητα μετάβασης του τρανζίστορ

ΕΛΑΤΤΩΣΗ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ Από την προηγούμενη σχέση καταλήγουμε πως μείωση της παροχής τάσης επιδρά σε τετραγωνική μείωση της ισχύς Όσο ελαττώνεται όμως η εξωτερική τάση αυξάνεται ο παράγοντας του leakage current Παράδειγμα: Το ρεύμα leakage current αυξάνεται από 20 ρa/μm (Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC) CL018G) με τάση κατωφλίου (threshold voltage) 0.42 V σε 13,000 20 ρa/μm (TSMC CL013HS) με τάση κατωφλίου (threshold voltage) of 0.25 V

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΙΣΧΥΟΣ Το σύστημα πρέπει να έχει μηχανισμούς έτσι ώστε να ελέγχεται η λειτουργία του σε πραγματικό χρόνο. Παραδείγματα αποτελούν το gated clock, η τεχνική dynamic voltage scaling καθώς και λογισμικά προσανατολισμένα προς τη χαμηλή κατανάλωση ισχύος του συστήματος

ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΗ ΜΕΙΩΣΗ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ Για να ελαττώσουμε την κατανάλωση ενέργειας ο καλύτερος τρόπος είναι η μείωση της εξωτερικής τάσης (voltage scaling) μέχρι το σύστημα να «συναντήσει» τα ελάχιστα όρια των προδιαγραφών απόδοσης Αυτό συμβαίνει γιατί μειώνοντας την εξωτερική τάση αυξάνεται η καθυστέρηση του συστήματος Σε συστήματα επεξεργαστών το voltage scaling χρησιμεύει στη δραστική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας του συστήματος

DYNAMIC FREQUENCY SCALING (DFS) Σημαντικές τεχνικές μείωσης της δυναμικής κατανάλωσης ισχύος είναι ο συνδυασμός dynamic voltage scaling με dynamic frequency scaling (DFS) Μείωση της συχνότητας του συστήματος συνιστά μείωση της ισχύος αλλά και της απόδοσης Σε αντίθεση με την ισχύ η ενέργεια παραμένει η ίδια, εφόσον το σύστημα εκτελεί τις ίδιες λειτουργίες αλλά σε περισσότερο χρόνο

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΚΑΙ ΜΝΗΜΗ Στα ολοκληρωμένα συστήματα οι μνήμες καταλαμβάνουν ένα μεγάλο μέρος των πόρων του συστήματος Στα συστήματα μνήμης το κύριο μέρος της ενέργειας καταλαμβάνεται κατά τη διαδικασία ανάγνωσης και γραφής, ενώ όσο πιο μεγάλη είναι η μνήμη τόσο μεγαλύτερη είναι και η κατανάλωση ενέργειας Ιεραρχία μνημών

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΚΑΙ ΜΝΗΜΗ Όσο μεγαλύτερη είναι η μνήμη τόσο μεγαλύτερη ενέργεια απαιτείται για διάβασμα / εγγραφή Ιεραρχία μνημών από καταχωρητές μέχρι και εξωτερικές μνήμες Ιδιαίτερα μέριμνα τελευταία σε τεχνολογικό επίπεδο για ελάττωση του leakage current

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΩΝ Η ενέργεια εξαιτίας των πράξεων και της αποθήκευσης μπορεί να μειωθεί μικραίνοντας τις διαστάσεις πυλών ή κυττάρων μνήμης, όμως η ενέργεια διασύνδεσης δε μειώνεται με αυτό τον τρόπο Επομένως η διασύνδεση μεταξύ των λειτουργικών μονάδων ενός συστήματος αποτελεί μεγάλο θέμα για τα συστήματα επεξεργαστών

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Το πιο απλό κανάλι επικοινωνίας σε έναν επεξεργαστή είναι ο δίαυλος (bus) ένα σύνολο καλωδίων μεταφοράς ενός μπιτ Οι δίαυλοι σε συστήματα επεξεργαστών είναι πολύπλοκοι, με ενσωματωμένα κυκλώματα λογικής, κυκλώματα ελέγχου και διεπαφή με το έξω περιβάλλον.

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Η βασική ιδέα για χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας στις διασυνδέσεις είναι η κωδικοποίηση των δεδομένων. Κωδικοποιώντας τα δεδομένα και στέλνοντάς τα στο κανάλι επικοινωνίας μειώνοντας τη μέση switching activity. Ramprasad et al. Μελέτησαν το πρόβλημα του switching activity και κατέληξαν στο. Όσο πιο μεγάλη είναι η εντροπία μιας πηγής τόσο λιγότερη είναι η ελάττωση της ενέργειας κωδικοποιώντας τα δεδομένα

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Όταν όμως χρησιμοποιούνται σχήματα κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης στα κανάλια επικοινωνίας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ενέργεια και η πολυπλοκότητα που εισάγουν στο σύστημα οι κωδικοποιητές Αρκετοί συγγραφείς έχουν προτείνει σχήματα χαμηλής δραστηριότητας μεταβάσεων

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Ας θεωρήσουμε μια σύνδεση σημείο με σημείο και μιας κατεύθυνσης δύο μονάδων επεξεργαστή Τα δεδομένα κωδικοποιούνται από το Module A, μεταδίδονται στο κανάλι και στέλνονται στο Module B, το οποίο και τα αποκωδικοποιεί

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Ένα κλασικό παράδειγμα δεδομένων με μεγάλη συσχέτιση είναι τα δεδομένα που περνούν από το κανάλι διευθύνσεων μεταξύ του επεξεργαστή και της μνήμης Τυπικά οι διευθύνσεις διαφέρουν μεταξύ τους κατά μια τιμή Η κωδικοποίηση με κώδικα Gray θα ήταν αποτελεσματική επειδή η απόσταση Hamming μεταξύ δύο διαδοχικών λέξεων είναι ένα μπιτ

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Η κωδικοποίηση καναλιών επικοινωνίας αποτελεί ένα θέμα που έχει απασχολήσει πολύ την βιβλιογραφία Μια πρώτη προσέγγιση αυτού του προβλήματος είναι η εξής: Υπολογίζουμε το ενεργειακό κέρδος της επιλεγμένης κωδικοποίησης. Πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στον υπολογισμό και εκτίμηση των χωρητικοτήτων

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΥΛΟΥΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Επομένως βλέποντας τα κέρδη από κάθε κωδικοποίηση επιλέγουμε τη βέλτιστη Πολλές όμως κωδικοποιήσεις πρακτικά είναι μη εφαρμόσιμες γιατί ο κωδικοποιητής / αποκωδικοποιητής εισάγει στο σύστημα χωρητικότητα και η ενέργεια που καταναλώνει καθιστά το συνολικό σύστημα μη κερδοφόρο

ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΝΕΕΣ ΤΟΠΟΛΟΓΙΕΣ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗΣ Όλα τα τμήματα ενός συστήματος συνδέονται με μια μονάδα ελέγχου, γεγονός που αυξάνει την χωρητικότητα του συστήματος, αλλά και την απόδοση Η μείωση των διασυνδέσεων ενός συστήματος μειώνει τη χωρητικότητά του, επομένως μειώνει την κατανάλωση ισχύος αλλά και την επιφάνειά του

ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΝΕΕΣ ΤΟΠΟΛΟΓΙΕΣ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗΣ Μια τακτική για τη λύση του προβλήματος είναι η χρήση αποκεντρωμένου ελέγχου (local communication) σε σχέση με το κεντρικό έλεγχο (global communication) Στην περίπτωση που ο κεντρικός έλεγχος δεν αποφεύγεται καλό είναι τα κανάλια επικοινωνίας να κωδικοποιούνται