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JSSC 2009第1期RF & Wireless45nm

A Sub-2 W Low Power IA Processor for Mobile Internet Devices in 45 nm High-k Met

本文介绍了一款专为移动互联网设备设计的低功耗IA处理器,性能接近主流超移动PC。
45nm CMOS, 1.0V, 1.86GHz, 2W TDP
低功耗IA处理器移动互联网设备超移动PC低漏电
创新点1:新型低功耗状态高驻留设计(系统创新)。通过引入一种新的低功耗状态,使处理器在80%以上的时间内保持该状态,将平均功耗控制在220mW以下,空闲功耗低于80mW,显著提升了移动设备的能效比。
创新点2:双线程双指令发射顺序流水线(架构创新)。采用双线程支持的双指令发射顺序流水线设计,在保持低功耗的同时实现了每周期2条指令的吞吐量,平衡了性能与功耗的需求。
创新点3:优化的低漏电晶体管(工艺创新)。采用45nm高k金属栅极CMOS工艺,优化晶体管结构以降低漏电流,在1.0V电压和90°C条件下实现最大2W的热设计功耗(TDP),支持1.86GHz的高频运行。
创新点4:异构缓存层次结构(微架构创新)。设计32KB指令缓存和24KB数据缓存的L1缓存结构,配合512KB L2缓存,通过差异化容量配置优化访问效率,减少内存子系统功耗。
Abstract
ve Curtis, Michael D’Addeo, Bo Jiang, Belliappa Kuttanna, Feroze Merchant, Binta Patel, Mohammed H. Taufique, and Haytham Samarchi Abstract—This paper describes a low power Intel Architecture (IA) processor specifically designed for Mobile Internet Devices (MID) with performance similar to mainstream Ultra-Mobile PCs. The design relies on high residency in a new low-power state in order to keep average power and idle power below 220 and 80 mW , respectively. The design consists of an in-order pipe