< Terug naar vorige pagina

Project

An Energy-Efficient Architecture Template for Wireless Communication Systems (Energie-efficiënte architectuurconcepten voor draadloze communicatiesystemen)

Mobiele communicatietoestellen evolueren snel. Eenvoudige cellulaire telefoons worden vervangen door moderne smartphones die een permanente internetverbinding en vele nieuwe toepassingen mogelijk maken. Deze trend brengt echter grote ontwerpuitdagingen met zich mee, die alleen kunnen aangepakt worden door nieuwe innovaties. Door het toenemend aantal communicatiestandaarden en het toegewezen frequentiespectrum moeten de toestellen veel flexibeler worden. De stijgende datasnelheden en de verbetering van de functionaliteit vragen veel grotere rekenkracht dan in het verleden. Aangezien de beschikbare batterijcapaciteit nauwelijks toeneemt, moeten toekomstige mobiele toestellen de gegeven taken nog efficienter uitvoeren met minder energie. Verdere schaling naar meer geavanceerde technologieën is vereist om de benodigde energie-efficiëntie te behalen. Om van deze nieuwe technologieën te profiteren moeten toekomstige ontwerpen ook hun nadelige effecten in rekening brengen. Daarnaast vragen de hoge kosten van ontwerp en mask sets van deze technologieën ook om een hoge graad van hergebruik. Aangezien state of the art ontwerpmethodologieën enkel met een beperkt aantal van deze effecten kunnen omgaan, maar niet metde gecombineerde set van vereisten, is een nieuwe, innovatieve aanpak dringend nodig.

Deze thesis introduceert een nieuwe ontwerpaanpak die al deze vereisten in rekening brengt. De kern van deze aanpak, en debelangrijkste bijdrage van deze thesis, is het energie-efficiënte Domain-Specific Instruction set Processor (DSIP) architectuursjabloon voor het draadloos basisband-domein. De gebruikte innovatieve architectuurconcepten samen met het toegepaste co-ontwerp van algoritme, architectuur en technologie maken een efficiente implementatie in de meest geavanceerde technologieën mogelijk. Om de haalbaarheid van de voorgestelde ontwerpaanpak aan te tonen zijn een geavanceerde Multiple Input Multiple Output (MIMO) detector en een hoog-snelheidsfilter ontworpen en geïmplementeerd in TSMC 40 nm technologie. Beide zijn essentieel voor het realiseren vanopkomende 4G draadloze communicatiesystemen. Hoewel beide ontwerpen hoge rekenkracht en voldoende flexibiliteit en hergebruik bieden, zijn ze ten minste een factor 2-3 meer energie en oppervlakte-efficiënt dan stateof the art programmeerbare oplossingen. Dit resultaat toont de haalbaarheid van het voorstel aan.
Datum:1 jul 2008  →  4 okt 2012
Trefwoorden:Wireless systems
Disciplines:Andere ingenieurswetenschappen en technologie
Project type:PhD project