<  Retour au portail Polytechnique Montréal

Introducing KeyRing self‐timed microarchitecture and timing‐driven design flow

Mickaël Fiorentino, Claude Thibeault et Yvon Savaria

Article de revue (2021)

Document en libre accès dans PolyPublie et chez l'éditeur officiel
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Version officielle de l'éditeur
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution (CC BY)
Télécharger (1MB)
Afficher le résumé
Cacher le résumé

Abstract

A self-timed microarchitecture called KeyRing is presented, and a method for implementing KeyRing circuits compatible with a timing-driven electronic design automation (EDA) flow is discussed. The KeyRing microarchitecture is derived from the AnARM, a low-power self-timed ARM processor based on ad hoc design principles. First, the unorthodox design style and circuit structures are revisited. A theoretical model that can support the design of generic circuits and the elaboration of EDA methods is then presented. Also addressed are the compatibility issues between KeyRing circuits and timing-driven EDA flows. The proposed method leverages relative timing constraints to translate the timing relations in a KeyRing circuit into a set of timing constraints that enable timing-driven synthesis and static timing analysis. Finally, two 32-bit RISC-V processors are presented; called KeyV and based on KeyRing microarchitectures, they are synthesized in a 65 nm technology using the proposed EDA flow. Postsynthesis results demonstrate the effectiveness of the design methodology and allow comparisons with a synchronous alternative called SynV. Performance and power consumption evaluations show that KeyV has a power efficiency that lies between SynV with clock-gating and SynV without clock-gating.

Renseignements supplémentaires: Scripts crées pour cet article sont disponibles à https://github.com/mickaelfiorentino/keyv
Sujet(s): 2500 Génie électrique et électronique > 2500 Génie électrique et électronique
2500 Génie électrique et électronique > 2519 Microélectronique
2500 Génie électrique et électronique > 2520 Dispositifs, circuits et technologie hyperfréquences et d'ondes millimétriques
Département: Département de génie électrique
Organismes subventionnaires: GRSNG / NSERC - Canadian Network for Research and Innovation in Machining Technology
URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/9301/
Titre de la revue: IET Computers & Digital Techniques (vol. 15, no 6)
Maison d'édition: Wiley
DOI: 10.1049/cdt2.12032
URL officielle: https://doi.org/10.1049/cdt2.12032
Date du dépôt: 23 déc. 2022 08:43
Dernière modification: 28 sept. 2024 17:42
Citer en APA 7: Fiorentino, M., Thibeault, C., & Savaria, Y. (2021). Introducing KeyRing self‐timed microarchitecture and timing‐driven design flow. IET Computers & Digital Techniques, 15(6), 409-426. https://doi.org/10.1049/cdt2.12032

Statistiques

Total des téléchargements à partir de PolyPublie

Téléchargements par année

Provenance des téléchargements

Dimensions

Actions réservées au personnel

Afficher document Afficher document