← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2006第4期Digital Circuits0.18μm
A Self-Tuning DVS Processor Using Delay-Error Detection and Correction
提出一种基于Razor技术的动态电压调节处理器，通过错误检测与纠正机制实现能效优化。
0.18μm技术, 64位处理器, 120MHz频率, 50%能效提升
动态电压调节错误检测能效优化Razor技术处理器设计
▸创新点1：采用Razor技术实现动态电压调节（DVS），通过实时检测和纠正时序错误，消除了传统DVS技术中为应对最坏情况而设置的电压安全裕度，从而显著提高了能效。实验数据显示，在120 MHz固定频率下，平均节能达到50%。
▸创新点2：引入原位错误检测与纠正机制，通过硬件级的错误检测和恢复电路，使得处理器能够在电压降低到首次出现错误的临界点时自动调整，确保计算正确性的同时最大化能效。这一机制在0.18微米工艺中实现，并经过33个不同芯片的验证。
▸创新点3：优化能效与性能平衡，通过允许电压降低到首次错误点以下，并在错误率目标为0.1%的条件下运行，实现了能效与性能的最佳权衡。这种方法在保证系统稳定性的同时，显著降低了能耗。
▸创新点4：系统级创新在于将Razor技术与动态电压调节相结合，提出了一种自适应的电压调节策略，不仅适用于处理器核心，还可扩展至其他数字电路模块，为低功耗设计提供了新的思路。
Abstract
In this paper, we present a dynamic voltage scaling
(DVS) technique called Razor which incorporates an in situ error
detection and correction mechanism to recover from timing
errors. We also present the implementation details and silicon
measurements results of a 64-bit processor fabricated in 0.18-
m
technology that uses Razor for supply voltage control. Traditional
DVS techniques require significant voltage safety margins to guar-
antee computational correctness at the worst case combination
of