英特爾發布只需028V電源電壓驅動的x8

2019-06-06 07:45:21 来源: 安阳信息港

  美国英特尔在2012年2月20日开始于美国举行的 ISSCC 2012 上,针对以0.28V的极低电源电压工作的x86处理器 Claremont 进行了技术发表(论文序号:3.6)。Claremont是英特尔在2011年秋季举行的 Intel Developer Forum 上发布的不过之前一直没有公布过技术详情。Claremont采用32nm工艺CMOS技术制造。

  Claremont以接近晶体管阈值电压的电源电压驱动,因此英特尔称这项技术为 Near-Threshold Voltage(NTV) 。通过采用NTV技术,可将电力效率提高4.7倍。

  3MHz工作時的耗電量為2mW

  0.28V工作时的时钟频率为3MHz,耗电量只有2mW。而1.2V工作时的时钟频率为915MHz,耗电量为737mW。Claremont的微架构相当于 Pentium ,是in-order的超标量型。配备有动态分支预测功能,指令及数据缓存的容量分别为8KB。缓存空间为不同于逻辑部的电源域。晶体管数量为600万个,芯片面积为2mm2。

  该处理器的FPU电源也会在空闲时自动关闭。FPU的65%的栅极可以进入睡眠模式,只需1时钟即可恢复。FPU占内核逻辑20%的面积。

  大幅优化标准单元库

  此次的处理器还面向超低电压驱动大幅优化了标准单元库。从标准单元中去除了无法耐受工艺偏差和晶体管低开关比的电路。

  比如,去除了4段以上的晶体管堆叠以及4输入以上的多路复用器。与3段堆叠和3输入相比,延迟时间分别增加108%和127%(在6 的偏差下)。

  不仅是组合电路,顺序电路为确保状态的稳定性,也进行了优化。采用了将传输门(Transmission Gate)换成时钟逆变器的触发器。(:进藤 智则,《日经电子》)

  芯片照片(点击放大)

  电源电压和时钟频率(点击放大)

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