Low-power Interconnect For Implant Soc

Abstract

Οι Εμφυτεύσιμες Ιατρικές Συσκευές (ΕΙΣ) είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για θεραπεία μακράς διαρκείας διάφορων ασθενειών όπως η καρδιακή αρρυθμία, η Νόσος του Παρκινσον και η επιληψία. Οι μοντέρνες ΕΙΣ χρησιμοποιούν ένα ευρύ φάσμα από εξαρτήματα (αισθητήρες, ενεργοποιητές, επεξεργαστές και μπλοκ μνήμης) τα οποία επικοινωνούνε μεταξύ τους σε ένα SoC. Η σχεδίαση μιας εμφυτεύσιμης ιατρικής συσκευής είναι μια απαιτητική διαδικασία λόγω των χαμηλών ενεργεακών περιορισμών και τους περιορισμούς μεγέθους. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι να εξετάσεις ένα ευρύ φάσμα επικοινωνιακών αρχιτεκτονικών σχετικά με τη χρήση τους στις ΕΙΣ. Λαμβάνοντας υπ'όψιν μια σειρά από διάφορες αρχιτεκτονικές διασυνδέσης, επιλέξαμε να σχεδιάσουμε και να υλοποιήσουμε μια crossbar και μία point-to-point διασύνδεση σε VHDL και να τις υλοποιήσουμε με τη βοήθεια UMC 90nm τεχνολογίας. Έπειτα εξετάσσαμε τις υλοποιήσεις μας και τις συγκρίναμε με βάση την απόδοση, το μέγεθός και την κατανάλωση ενέργειας. Τα αποτελέσματά μας απέδειξαν ότι η point-to-point διασύνδεση ξεπερνάει σε απόδοση την crossbar, αλλά η τελευταία έχει σημαντικά μικρότερη κατανάλωση ενέργειας. Κατά συνέπεια, με βάση τις ανάγκες των ΕΙΣ για χαμηλή ενέργεια, η crossbar διασύνδεση θα πρέπει να προτιμάται στις εμφυτέυσιμες ιατρικές εφαρμογές.