This thesis proposed an Integer Linear Programming (ILP)-based power minimization method by partitioning the target circuit into regions with two different($V_{DD})`s and with three different($V_{DD}$)s. The integer linear equation model is used to obtain optimal solution. This is to be contrasted against previous CVS solution which cannot provide optimal solution. The basic algorithm for power minimization using three-supply voltage can reduce the power consumption with 18\% compared to the case of operating with single voltage. To reduce the solving time, various technique for reducing the number of linear equations was also proposed. Applying this technique, 88\% of solving time is reduced but the difference of power consumption result is less than 0.04\%. To save the more power consumption, modified algorithm for releasing the level shifter restriction is also proposed. In this method, the power consumption with 24\% is saved compared to basic algorithm. To reduce the solving time of ILP model, node-based approach model was proposed. The solving time of integer linear equation is reduced by 90\%. The last version of proposed technique provides 29\% power saving on the average in the case of three-$V_{DD}$ compared to the case of single $V_{DD}$. Power reduction compared to Clustered Voltage Scaling(CVS) was about 18\%. To reduce the solving time of three-$V_{DD}$ case, a partitioned ILP method was proposed. Compared to the unpartitioned ILP formulation, the partitioned ILP method reduced the total solution time by 46\% at the cost of additional power consumption within 1.3\%.
이 논문은 목표 회로를 2중, 3중 전원 영역으로 분할함으로써 사용 전력을 최소화 시키기 위한 선형방정식 모델에 대해 제안하고 있다. 선형 방정식 모델은 최적의 해답(전력소모 측면에서)을 구할 수 있는 방법이다. 따라서 여기서 제안하는 방법은 기존의 방식(CVS)이 구하지 못했던 최적의 해답을 찾을 수 있다. 3중 전원이 공급되는 회로의 전력소모를 최소화 하기 위한 기본 알고리즘은 단일 전원을 사용한 회로에 비해 18\%의 전력을 줄일 수 있었다. 이 방법에서 해답을 얻는 데 걸리는 시간을 줄이기 위하여 선현 방정식의 수를 줄이는 다양한 방법을 제안했는데, 이 방법들을 이용하면 선형 방정식을 통해 해답을 찾는 시간은 88\%를 줄일 수 있었던 데 비해 최적의 해답과의 차이는 0.04\%이내에 불과했다. 보다 많은 전력 소모를 줄이기 위하여 전원 수준 변환기의 제약조건을 완화한 변형된 알고리즘을 사용하면 기본 알고리즘에 비해 24\%의 전력을 더 줄일 수 있었다. 또한 선형방정식을 통해 답을 얻는 시간을 단축시키기 위하여 경로바탕의 접근방법에서 분기바탕의 접근방법으로 알고리즘을 변형시키면 90\%의 시간을 절약하며 최적의 해답을 찾을 수 있었다. 3중 전원이 공급되는 회로에서 최종적인 알고리즘을 적용하면 29\%의 전력소모를 줄일 수 있었는데, 이는 기존의 CVS방식에 비하여 18\%나 개선된 성능이다. 보다 더 큰 회로에 적용하기 위하여 선형방정식 분할 방법을 이용하면 단일 선형방정식을 이용하여 해답을 구하는 것 보다 해답을 얻는 시간을 46\% 단축한 데 비해 추가적인 전력소모는 1.3\%에 불과했다.
