Ultra-low power RISC-V microprocessor system design for wireless microsystems using dynamic leakage suppression
Kablosuz mikrosistemler için dinamik sızıntı bastırma kullanan ultra düşük güçlü RISC-V mikroişlemci sistem tasarımı
- Tez No: 882834
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞENOL MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Monitoring pulmonary arterial pressure is crucial for the early detection of cardiovascular problems. A specialized microprocessor is viable since it enables flexibility and power efficiency. Therefore, it is desirable to have a processor implanted in the body, powered by a battery or energy harvesting system. Here, an ultra-low-power RISC-V microprocessor design with a standby power of tens of nanowatts is proposed. It utilizes a“Dynamic Leakage Suppression technique,”dramatically reducing static power. The processor also has its on-chip clock generator and power-on-reset to operate without additional ICs. It has only two off-chip interfaces: a UART receiver to program the processor and an SPI interface to communicate with the off-chip pressure sensor to measure the pulmonary arterial pressure. Ultra-low leakage I/O drivers are also employed in the design to drive the sensor. The processor achieves noticeably higher energy efficiency for workloads with long standby times than those with conventional methods.
Özet (Çeviri)
Pulmoner arter basıncının izlenmesi kardiyovasküler sorunların erken tespiti için çok önemlidir. Bu görev için özel bir mikroişlemci kullanmak, esneklik ve güç verimliliği sağladığından uygulanabilirdir. Bu nedenle, vücuda implante edilmiş, bir batarya veya enerji hasadı sistemi ile çalışan bir işlemciye sahip olunması istenir. Burada, onlarca nanowatt bekleme gücüne sahip ultra düşük güçlü bir RISC-V mikroişlemci tasarımı önerilmektedir.“Dinamik Sızıntı Bastırma”adı verilen bir teknik kullanan bu işlemci, statik güç tüketimini önemli ölçüde azaltmaktadır. İşlemcinin ayrıca çip üzerinde saat üreteci ve güç açık sıfırlama devresi vardır, böylece ek bir entegre olmadan çalışabilir. Sistem yalnızca iki çip-dışı arayüze sahiptir; biri işlemciyi programlamak için kullanılan bir UART alıcısı ve pulmoner arter basıncını ölçen çip dışı basınç sensörü ile iletişim kurmak için bir SPI arayüzüdür. Tasarımda sensörü sürmek için ultra düşük sızıntılı I/O sürücüleri de kullanılmıştır. Uzun bekleme sürelerine sahip iş yükleri için işlemci, geleneksel yöntemlere kıyasla belirgin ölçüde daha yüksek enerji verimliliği elde etmektedir.
Benzer Tezler
- Ultra-low power interface electronics design for fully implantable cochlear implants
Tamamen implante koklear implantlar için çok düşük güçlü arayüz elektroniği tasarımı
HASAN ULUŞAN
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
DOÇ. DR. ALİ MUHTAROĞLU
- Ultra low power multistage current mode logarithmic amplifier for fully implantable cochlear implants
Tamamen implante edilebilir koklear implantlar için çok düşük güç tüketimli çok kanallı akım modlu logaritmik yükselteç
CANSU ASLANTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
- Ultra low power 12-bit 100 ks/s differential sar adc in 65 nm cmos technology
65 nm cmos teknolojisinde aşırı düşük güçlü 12-bit 100 ks/s diferansiyel sar adc
MUHAMMET ALİ DAĞDİBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN DOĞAN
- Ultra-low power SAR ADC design
Ultra-düşük güçlü SAR ADC tasarımı
ALVİN KAYA
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Ultra-low power, low-voltage transmitter at ism band for short range transceivers
Kısa menzilli alıcı-vericiler için ısm bandı'ndaki ultra düşük güç düşük gerilim verici
RAMY RADY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Şehir ÜniversitesiElektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. HAKAN DOGAN