Projects‎ > ‎

Delta (TEC2009-08589)

Diseño Electrónico Avanzado: Consumo, Temperatura y Altas Prestaciones

Resumen

Este proyecto trata por un lado la optimización de consumo y temperatura en los actuales circuitos CMOS. en

primer lugar se aborda la optimización térmica en circuitos integrados complejos (procesadores multi-core,

MPSoC, GPUs, etc.), donde la gestión térmica constituye hoy en día un gran reto. Se realizará un flujo de

diseño completo orientado a temperatura, así como la implementación de un sistema de monitorización térmica

basado en sensores empotrados que dé soporte a técnicas de gestión dinámica de temperatura (DTM).

En segundo lugar, se propone el estudio del impacto que tienen tanto el consumo como la distribución de

temperatura en arquitecturas reconfigurables, en las que hasta muy recientemente no se abordó este problema

por considerarse un coste fijo inabordable. Se realizará estimación y optimización de consumo en etapas

tempranas (post-síntesis) y se diseñará un sistema de gestión térmica adecuado para las especiales

características de las FPGAs.


Por otro lado, se tratará el diseño de aplicaciones de altas prestaciones en FPGAs, en particular aquellas que

requieren aritmética de punto flotante, y que no se han podido tratar hasta recientemente por las limitaciones

de las arquitecturas reconfigurables: área, prestaciones y consumo. Se realizará una biblioteca completa de

operadores de punto flotante y se implementarán herramientas que den soporte al diseñador para realizar este

tipo de diseños.


Finalmente se validarán las técnicas y estrategias propuestas sobre plataformas reconfigurables utilizando

como demostrador aplicaciones de punto flotante, caracterizadas por su elevados niveles de energía

consumida y calentamiento. Esto permitirá verificar las técnicas propuestas y realizar medidas experimentales

de consumo y temperatura.


Investigadores

Resultados

PhD Thesis

Journal Papers and Book Chapters

  1. Design Techniques for Xilinx Virtex FPGA Configuration Memory Scrubbers, Ignacio Herrera-Alzu and Marisa López-Vallejo. IEEE Transactions on Nuclear Science (TNS), vol.60, no.1, pp.376,385, Feb. 2013.
  2. Ratio-Based Temperature Sensing Technique Hardened Against Nanometer Process Variations. Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo. IEEE Sensors Journal. vol.13, no.2, pp.442,443, Feb. 2013
  3. Floating-Point Exponentiation Units for Reconfigurable Computing,  Florent De Dinechin  Pedro Echeverria  Marisa Lopez-Vallejo Bogdan Pasca, ACM Transactions on Recon.gurable Technology and Systems,  ACM Trans. Reconfigurable Technol. Syst. 6, 1, Article 4 (May 2013).
  4. Temperature Monitoring Issues in Nanometer CMOS Integrated Circuits Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo. Book:  Advanced Circuits for Emerging Technologies.  Wiley Ed. and IEEE Press. 2012. ISBN: 978-0-470-90005-5
  5. High Performance FPGA-oriented Mersenne Twister Uniform Random Number Generator, Pedro Echeverría, Marisa López-Vallejo, Journal of Signal Processing Systems, Springer New York, 2012 Issn: 1939-8018, Doi: 10.1007/s11265-012-0684-4, Impact Factor 2011: 0.672.
  6. A Light-Weight On-Chip Monitoring Network for Dynamic Adaptation and Calibration Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo, Miguel A. Sánchez Marcos, Carlos Gómez Osuna. IEEE Sensors Journal. vol.12, issue 6, Jun 2012, pp. 1736-1745. Impact Factor 20081,610  
  7. Customizing Floating-point units for FPGAs: Area-performance-standard trade-offs, Pedro Echeverría, Marisa López-Vallejo, Microprocessors and Microsystems, Volume 35, Issue 6, August 2011, Pages 535-546, ISSN 0141-9331, 10.1016/j.micpro.2011.04.004. Impact Factor 2010: 0.545.
  8. Thermal analysis and modeling of embedded processors. José L. Ayala, Cándido Méndez, Marisa López-Vallejo.Computers & Electrical Engineering Volume 36, Issue 1, January 2010, Pages 142-154. Impact Factor 2010: 0,484.

Conference Papers

  1. A Monitoring Infrastructure for FPGA Self-Awareness and Dynamic Adaptation. Carlos Gómez Osuna, Miguel Ángel Sánchez Marcos, Pablo Ituero and Marisa López-Vallejo. IEEE International Conference on Electronics, Circuits, and Systems (ICECS 2012). Seville (Spain) 09-12 December 2012.
  2. Design and Implementation of Floating-Point FFT Architectures for FPGA Devices. Javier Agustin Saenz; Miguel Ángel Sánchez Marcos; Marisa López-Vallejo. Conference on Design of Circuits and Integrated Systems  2012 (DCIS 2012) Avignon (France) 28-30 September 2012.
  3. Model Validation and Simulation Framework for Novel Nanometer Devices. Fernando García Redondo, Marisa López-Vallejo, Pablo Ituero, and Carlos López Barrio. Conference on Design of Circuits and Integrated Systems  2012 (DCIS 2012) Avignon (France) 28-30 September 2012.
  4. A CAD Framework for the Characterization and Use of Memristor Models. Fernando García, Marisa López-Vallejo, and Pablo Ituero. IEEE International Conference on Synthesis, Modeling, Analysis and Simulation Methods and Applications to Circuit Design 2012 (SMACD2012) Seville, Spain. 19 - 21 September 2012.
  5. Temperature Sensor Placement Including Routing Overhead and Sampling Inaccuracies. Pablo Ituero, Fernando García, and Marisa López-Vallejo.IEEE International Conference on Synthesis, Modeling, Analysis and Simulation Methods and Applications to Circuit Design 2012 (SMACD2012) Seville, Spain. 19 - 21 September 2012.
  6. Hardware Reuse Improvement through the Domain Specific Language dHDL. Miguel-Angel Sanchez-Marcos, Marisa López-Vallejo and Carlos A. Iglesias. 10th IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications (ISPA-12), Madrid, July 2012.
  7. Improving Hardware Reuse through XML-based Interface Encapsulation, Miguel-Angel Sanchez-Marcos, Marisa López-Vallejo, Carlos A. Iglesias and Carlos A. Lopez-Barrio. 17th IEEE International Conference on Engineering of Complex Computer Systems, Paris, July 2012.
  8. On-Chip Monitoring: A Light-Weight Interconnection Network Approach. Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo, Miguel A. Sánchez Marcos, Carlos Gómez Osuna. 14th EUROMICRO Conference on Digital System Design. Architectures, Methods and Tools (DSD2011). Oulu, Finland, August 31 - September 2 2011.
  9. Real Time FPGA Implementation of Automatic Modulation Classifier for Electronic Warfare Applications. J. Grajal, O. Yeste-Ojeda, M.A. Sánchez, M. Garrido, M.L. López Vallejo. 2011 European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2011) Barcelona,Spain Sept. 2011.
  10. PVT Variations Monitoring in Nanometer CMOS ICs. Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo. 2011 CMOS Emerging Technologies. Whistler, BC, Canada. 15-17 June 2011.
  11. Area-delay Trade-offs of Texture Decompressors for a Graphics Processing Unit. Emilio Novoa Súñer, Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo. 6th SPIE Microtechonologies International Conference on VLSI Circuits and Systems. Prague, Czech Republic. 18 - 20 April 2011.
  12. Design of an Efficient Interconnection Network of Temperature Sensors. Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo, Miguel A. Sánchez Marcos, Carlos Gómez Osuna. 25th Conference on Design of Circuits and Integrated Systems (DCIS'10). Lanzarote, Spain 17-19 November 2010.
  13. On the Hardware Implementation of Triangle Traversal Algorithms for Graphics Processing. Pablo Royer, Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo, Carlos A. López Barrio. 25th Conference on Design of Circuits and Integrated Systems (DCIS'10). Lanzarote, Spain 17-19 November 2010.
  14. Self-reference Scrubber for TMR Systems Based on Xilinx Virtex FPGAs. Ignacio Herrera-Alzu and Marisa López-Vallejo, INTEGRATED CIRCUIT AND SYSTEM DESIGN. POWER AND TIMING MODELING, OPTIMIZATION, AND SIMULATION (PATMOS 2011) Lecture Notes in Computer Science, 2011, Volume 6951/2011, 133-142
  15. Cycle-accurate configuration layer model for Xilinx Virtex FPGAs, Herrera-Alzu, I.; Lopez-Vallejo, M.; Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), 2011 12th European Conference on, vol., no., pp.182-185, 19-23 Sept. 2011 doi: 10.1109/RADECS.2011.6131394.
  16. Exploring performance-power trade-offs for look-up tables in SRAM-based FPGAs, Echeverria, P.; Lopez-Vallejo, M.; Bolognesi, W.; Lopez-Barrio, C.; , Electronics, Circuits, and Systems, 2009. ICECS 2009. 16th IEEE International Conference on , vol., no., pp.423-426, 13-16 Dec. 2009

Invited talks


PVT Variations Monitoring in Nanometer CMOS ICs. Pablo Ituero, Marisa López-Vallejo. 2011 CMOS Emerging Technologies. Whistler, BC, Canada. 15-17 June 2011

System-on-Chip monitoring networks targeting nanometer technologies. Marisa López-Vallejo, Pablo Ituero. 2010 CMOS Emerging Technologies. Whistler, BC, Canada. 19-21 May 2010.



Comments