• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.282-285
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• 2002

In this paper, we designed of low power system by using dynamic scaling. As an effective low-power design, dynamic voltage/frequency scaling recently has received a lot of attention. In dynamic frequency scheme, all execution cycles are driven by the clock frequency that switched frequency dynamically at run time. The algorithm schedules lower frequency operators at earlier steps and higher frequency operators to later steps. This algorithm assigned the frequency for each execution cycle then it adjusted the voltage associated with the frequency.

• ETRI Journal
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• 제44권5호
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• pp.849-858
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• 2022

Dynamic voltage frequency scaling (DVFS) has been widely adopted for runtime power management of various processing units. In the case of neural processing units (NPUs), power management of neural network applications is required to adjust the frequency and voltage every layer to consider the power behavior and performance of each layer. Unfortunately, DVFS is inappropriate for layer-wise run-time power management of NPUs due to the long latency of voltage scaling compared with each layer execution time. Because the frequency scaling is fast enough to keep up with each layer, we propose a layerwise dynamic frequency scaling (DFS) technique for an NPU. Our proposed DFS exploits the highest frequency under the power limit of an NPU for each layer. To determine the highest allowable frequency, we build a power model to predict the power consumption of an NPU based on a real measurement on the fabricated NPU. Our evaluation results show that our proposed DFS improves frame per second (FPS) by 33% and saves energy by 14% on average, compared with DVFS.

• 전기학회논문지
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• 제57권3호
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• pp.421-428
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• 2008

The DVS(Dynamic Voltage Scaling) technique is the method to reduce the dynamic energy consumption. As using slack times, it extends the execution time of the big load operations by changing the frequency and the voltage of variable voltage processors. Researches, that controlling the energy consumption of the processors and the data transmission among processors by controlling the bandwidth to reduce the energy consumption of the entire system, have been going on. Since operations in multiprocessor systems have the data dependency between processors, however, the DVS techniques devised for single processors are not suitable to improve the energy efficiency of multiprocessor systems. We propose the new scheduling algorithm based on DVS for increasing energy efficiency of multiprocessor systems. The proposed DVS algorithm can improve the energy efficiency of the entire system because it controls frequency and voltages having the data dependency among processors.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2401-2409
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• 2016

안드로이드 CPU 거버너는 CPU 주파수를 낮추어 CPU 공급 전압을 감소시키는 DVFS (Dynamic Voltage Frequency Scaling) 기반 전력 관리 기법을 사용한다. 그러나 CPU 주파수의 감소는 태스크의 실행 속도 지연을 유발한다. 이로 인해 태스크의 응답 시간 및 마감 시한 초과율이 증가하여 태스크가 제공하는 서비스의 품질 하락이 발생한다. 이에 본 논문에서는 다양한 안드로이드 CPU 거버너들을 전력 소비와 태스크의 응답성 및 마감 시한 측면에서 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.93-99
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• 2008

휴대용 기기의 다양한 기능으로 인해 에너지 절약은 더욱 중요한 문제가 되고 있다. Dynamic Voltage Scaling(DVS)는 임베디드 기기에서 대표적으로 사용되는 에너지 절약 방법이다. 본 논문에서는 응용프로그램의 작업량 변화에 따라 프로세서의 동작 전압과 속도를 조절할 수 있는 DVS 알고리즘을 제안한다. 제안된 DVS 알고리즘은 커널의 DVS 모듈과 응용프로기램의 작업량 변화를 관찰하는 함수로 구성되어 있으며 작업량이 급격히 증가 하거나 감소하는 경우 이에 알맞은 프로세서의 동작 수준을 결정함으로서 작업의 데드라인을 넘기지 않으면서도 전력 소비를 줄일 수 있도록 하였다. 제안된 DVS 알고리즘은 Linux 2.6 커널과 PXA270프로세서를 이용한 임베디드 시스템에서 구현되었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제7권1호
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• pp.93-102
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• 2011

In deeply scaled CMOS technologies, two major non-ideal factors are threatening the survival of the CMOS; i) PVT (process, voltage, and temperature) variations and ii) leakage power consumption. In this paper, we propose a novel post-silicon tuning methodology to scale optimum voltage and frequency "dynamically". The proposed design technique will use our PVT sensor circuits to monitor the variations and based on the monitored variation data, voltage and frequency will be compensated "automatically". During the compensation process, supply voltage is dynamically adjusted to guarantee the minimum total power consumption without violating the frequency requirement. The simulation results show that the proposed technique can reduce the total power by 85% and the static power by 53% on average for the selected ISCAS'85 benchmark circuits with 45 nm CMOS technology compared to the results of the traditional PVT compensation method.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제20권9호
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• pp.483-491
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• 2014

현대의 컴퓨터 시스템에서는 동적 전압/주파수 조정(DVFS: Dynamic Voltage/Frequency Scaling) 기법을 이용하여 성능과 전력 소모의 균형을 이루도록 한다. DVFS 정책의 유용성은 높아진 주파수에 따른 소모 전력에 대한 성능 향상 정도에 달려있다. 특히 메모리 I/O가 많은 응용의 경우 CPU 주파수 상승에 비례하여 성능이 향상되지 않는 경우가 많다. 본 논문에서는 메모리 접근 빈도에 기반하여 CPU 주파수 조정의 상한을 결정하도록 하였다. 명령어 당 메모리 접근(최종 수준 캐시 미스) 빈도에 따라 CPU 주파수 상향으로 인한 성능 향상이 제한되는 것을 실험으로 확인하고, 성능 향상의 이득이 작아지는 CPU 주파수를 제시하도록 한다. 본 논문의 기법을 적용한 실험 결과는 메모리 접근 빈도가 높은 응용에 대하여 30% 이상의 에너지 효율 상승이 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.586-594
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• 2014

수중 통신 상에서 가장 중요한 요소는 한정된 전원을 보다 효율적으로 소모하여 운영 가능 시간을 최대화하는데 있다. 보다 효율적인 전압 소모를 위해 적용 가능한 기법으로는 동적 전압 스케일 기법이 있다. 해당 기법은 평상시에는 낮은 주파수로 동작하여 대기 전력을 최소화하며 복잡한 연산을 수행하는 경우에는 빠른 주파수로 계산함으로써 전체 소모되는 전력량을 줄인다. 복잡한 암호화 연산의 경우 빠른 주파수로 연산을 하는 것이 보다 효율적이다. 본 논문에서는 다양한 센서 상에서의 암호화 기법에 동적 전압 스케일 기법을 적용한 결과를 보여 줌으로써 수중 통신 상에서 적합한 저전력 암호화 방안에 대해 살펴본다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.512-515
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• 2009

A 90-nm CMOS motion estimation (ME) processor was developed by employing dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) to greatly reduce the dynamic power. To make full use of the advantages of DVFS, a fast ME algorithm and a small on-chip DC/DC converter were also developed. The fast ME algorithm can adaptively predict the optimum supply voltage ($V_D$) and the optimum clock frequency ($f_c$) before each block matching process starts. Power dissipation of the ME processor, which contained an absolute difference accumulator as well as the on-chip DC/DC converter and DVFS controller, was reduced to $31.5{\mu}W$, which was only 2.8% that of a conventional ME processor.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권2호
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• pp.80-84
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• 2009

Dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) is an effective method to achieve low power design. In our work, we present an analytical DVFS method which judiciously exploits correlation information in runtime distribution while satisfying deadline constraints. The proposed method overcomes the previous distribution-aware DVFS method [2] which has pessimistic assumption on which runtime distributions are independent. Experimental results show the correlation-aware DVFS offers 13.3% energy reduction compared to existing distribution-aware DVFS [2].