集成电路低功耗设计方法研究【文献综述】

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集成电路设计中的低功耗优化与测试技术研究

集成电路设计中的低功耗优化与测试技术研究

集成电路设计中的低功耗优化与测试技术研究随着科技的不断发展,集成电路(Integrated Circuit,IC)在各个领域中的应用越来越广泛。

然而,随着电子设备的迅速普及和多样化,人们对于功耗的需求也越来越高。

在众多的电路设计中,低功耗优化成为了一项重要的研究方向。

本文将就集成电路设计中的低功耗优化与测试技术进行深入研究。

低功耗优化是指在尽量减小集成电路功耗的前提下,满足设计要求的一种技术。

由于电子设备的智能化和小型化趋势,对于电源能耗的要求也越来越高。

低功耗优化设计在延长电池寿命、降低能耗、减少散热等方面具有重要意义。

首先,功耗分析是低功耗设计的关键环节之一。

准确评估功耗,对后续的优化有重要指导作用。

常用的功耗分析方法有两种:一种是基于RTL级别的分析,即在寄存器传输级别进行功耗分析;另一种则是基于门级的功耗分析,即在门级电路层面进行功耗分析。

基于RTL级别的功耗分析能够充分考虑逻辑层面的功耗消耗情况,但其精确度相对较低;而基于门级的功耗分析具有较高的精确度,但处理复杂度也相应提高。

综合考虑精确度和处理复杂度,通常在设计阶段先进行RTL级别的功耗估计,然后结合门级分析进行进一步优化。

第二,低功耗优化设计也需要注意电源管理的技术。

电源管理技术可以根据不同的应用场景和需求,在不同时间段对电源进行控制,以达到节能的目的。

比如,在待机状态下,通过将一部分模块进入休眠状态,可以有效减少功耗;同时,在对电源进行分频操作,减缓时钟速率,也能够降低功耗。

此外,通过优化电源管理的方式,比如采用多种电源供应方式和电源切换技术,进一步实现降低功耗的目标。

电源管理技术的选择和优化在低功耗设计中占据了重要的地位。

另外,时序约束对于低功耗优化设计也至关重要。

在电路设计中,时序约束指的是对于电路延迟、时钟频率、时序关系等进行规定,以实现电路正常工作的一项约定。

优化时序约束可以减小功耗,提高电路性能。

通过细致的时序约束设置,可以在不降低性能的情况下降低功耗。

针对集成电路设计的各种技术,进行文献调研,写出综述报告

针对集成电路设计的各种技术,进行文献调研,写出综述报告

针对集成电路设计的各种技术,进行文献调研,写出综述报告第一章研究的背景与意义全球IC的快速发展,对IC的研究也越来越多,跨国公司直接投资进入对东道国市场结构效应的影响成为国际投资研究的重要前沿领域之一。

外商直接投资对东道国市场结构的影响在很大程度上取决于外资进入方式的选择。

不同的进入方式对东道国市场结构的影响是不同的,跨国公司与东道国本土企业之间的利益分配也是不同的。

跨国公司纷纷进入中国集成电路产业,投资建厂,充分利用本地资源优势,本土企业与跨国公司并存的情况下,本土企业面临着发展的机遇和挑战。

新世纪IC产业的变迁为中国IC产业的崛起带来了机遇,如果我们能抓住这一有利时机,中国不仅能成为IC产业的新兴地区,更能成为世界IC强国。

在世界IC产业风云骤变之际,相对薄弱的中国IC产业蕴含着潜龙腾空的契机。

第二章集成电路产业的国际比较美国于19xx年由国防部高级研究计划局(DARPA)开始了MOSIS 计划。

该计划除了提供多项目晶片(MPW)服务外还订出了一套与厂家无关的设计规则和元件库,符合MOSIS规则的设计将可以在所有支持MOSIS规则的厂家进行生产。

美国国家安全局(MOSA)和国家科学基金会(NSF)从1985年开始介入该计划。

支持该计划的厂商有IBM、AMI、安捷伦、惠普、TSMC、SUPERTEX、PEREGRINE等,已经可以支持0.13微米的设计和制造。

由于MOSIS计划的实施卓有成效,其他国家纷纷效仿。

欧洲一直在跟踪美国的MOSIS计划。

欧盟发起的EURO PRACTICE 是一个面向工业界的类似美国MOSIS的集成电路组织,德国、比利时、意大利、法国、荷兰、挪威、丹麦、英国、西班牙、瑞典、瑞士、爱尔兰等十一个国家的61个生产、设计和培训机构提供多种统一标准的包括多项目晶片在内的服务。

韩国的IDEC(IC DESIGN EDUCATIN CENTER)是在韩国政府和主要的半导体工业界与1995年成立的以培养人才为主的支持机构。

集成电路设计中的功耗优化方法综述

集成电路设计中的功耗优化方法综述

集成电路设计中的功耗优化方法综述摘要:集成电路的功耗优化是现代电路设计中的重要问题之一。

随着电子产品的不断发展,功耗优化成为了提高电路性能和延长电池寿命的关键。

本文综述了集成电路设计中常用的功耗优化方法,包括电路层面的技术、架构层面的优化以及算法层面的优化。

一、电路层面的功耗优化方法1.1 流水线技术流水线技术是提高电路运行速度和降低功耗的常用方法。

通过将电路划分为多个流水级,将电路中的操作分布到不同的流水级中,实现指令级并行执行。

这样可以降低电路的动态功耗和时钟频率,提高电路的性能。

1.2 芯片级功耗优化在芯片级,功耗的优化可以通过优化电路结构和逻辑设计来实现。

例如,使用低功耗逻辑器件、减少电路中的电流泄漏、降低供电电压等方式来减少功耗。

另外,采用多阈值电压设计和时钟门控技术也是减少功耗的有效手段。

1.3 功耗分析和优化工具现代集成电路设计中有很多功耗分析和优化工具可供使用。

例如,SPICE仿真工具可以帮助设计人员分析电路的功耗分布和泄漏电流。

PowerArtist和PowerPro等工具可以帮助设计人员进行功耗优化和验证。

二、架构层面的功耗优化方法2.1 低功耗处理器架构在移动设备和嵌入式系统中,低功耗处理器架构被广泛采用。

这些架构通常包括多级流水线、频率可调节的时钟和动态电压调节等功能,可以根据系统负载和功耗要求进行动态调整,从而实现功耗优化。

2.2 任务调度和资源管理有效的任务调度和资源管理可以显著影响系统功耗。

通过合理地分配任务和资源,可以减少系统中闲置资源,并降低功耗。

例如,使用节能调度算法和功耗感知调度算法可以有效降低处理器功耗。

2.3 供电管理供电管理是系统功耗优化中的一个重要方面。

采用低功耗模式、功耗感知的睡眠调度和动态电压调节等技术,可以降低系统功耗。

此外,智能电源管理单元和功耗感知的供电管理策略也可以在运行时动态管理供电。

三、算法层面的功耗优化方法3.1 数据压缩和编码数据压缩和编码可以减少数据传输中的功耗。

集成电路低功耗设计技术研究

集成电路低功耗设计技术研究

集成电路低功耗设计技术研究随着现代科技的不断发展,人们对于集成电路的需求越来越高,同时也就要求集成电路的设计技术与日俱增。

集成电路低功耗设计技术是目前在集成电路设计领域中最为重要的一个研究方向,本文将就此探讨集成电路低功耗设计技术的研究现状以及未来发展方向。

一、什么是集成电路低功耗设计技术?集成电路低功耗设计技术可以简单理解为,在保证电路性能的同时,并且不影响电路为达成目标所需的功能运行状况的基础上,最小化电路的功耗。

主要采用的方法是降低电路并行、串行和开关频率,模块化和睡眠模式等。

二、集成电路低功耗设计技术的现状1、已有研究成果目前,许多专家学者已在集成电路低功耗设计方面做出了诸多成果。

主要包括晶体管级、电路级和架构级优化设计三个方面。

(1) 晶体管级优化设计在CMOS集成电路中,最大的功耗都在晶体管场效应器上,所以减小晶体管大小就是减低功耗最好的方法。

因此,在进行晶体管级优化设计时,还需考虑一些关键参数常用的尺寸和工艺技术等,来达到低功耗的目标。

(2) 电路级优化设计电路级的优化设计主要通过采用聚合电路(Polyphase Filter)和复合电路(Composite Circuit)等来尽量降低功耗。

具体而言,聚合电路能够使不同电路实现多带宽同时工作,从而避免多路并行的运行产生额外能量消耗;而复合电路可以增加电路输出数值的精度,从而明显的增加运行效率。

(3) 架构级优化设计在架构级的优化设计中,方法主要包括引入功耗控制单元、使用更高性能的编码器和解码器设计来提高运行速率和减低信号传递时的功耗,以及进行睡眠操作等。

2、存在的问题虽然集成电路低功耗设计技术已经取得了一些可喜的成果,但仍面临许多问题。

(1) 性能与功耗之间的平衡在进行集成电路低功耗设计时,低功耗一方面是为了减少能量的消耗,但另一方面,要保证电路的性能和处理速度,这样才能发挥电路的功效。

因此,在设计中,必须考虑功耗与性能之间的平衡。

集成电路设计中的低功耗技术研究开题报告

集成电路设计中的低功耗技术研究开题报告

集成电路设计中的低功耗技术研究开题报告一、研究背景随着移动互联网、物联网、人工智能等领域的快速发展,对集成电路设计提出了更高的要求,其中低功耗技术成为当前研究的热点之一。

低功耗技术在延长电池寿命、降低能源消耗、减少散热问题等方面具有重要意义,因此对于集成电路设计中的低功耗技术进行深入研究具有重要意义。

二、研究意义低功耗技术在当前社会发展中具有重要意义,不仅可以提高电子设备的续航时间,降低使用成本,还可以减少对环境的影响,符合可持续发展的理念。

通过对集成电路设计中的低功耗技术进行研究,可以为未来电子产品的发展提供技术支持,推动整个行业向着更加节能环保的方向发展。

三、研究内容低功耗技术在集成电路设计中的应用现状分析低功耗技术在不同类型集成电路中的实际效果评估低功耗技术在不同工艺制程下的适用性研究低功耗技术与性能优化之间的平衡探讨四、研究方法文献综述:对当前关于集成电路设计中低功耗技术的相关文献进行梳理和总结,了解前人在该领域的研究成果和发展趋势。

模拟仿真:通过搭建相应的仿真平台,对不同低功耗技术在集成电路设计中的效果进行模拟验证,为后续实验提供参考。

实验验证:设计实际电路并进行实验验证,验证低功耗技术在实际集成电路设计中的可行性和效果。

五、预期成果对集成电路设计中低功耗技术的应用现状进行深入分析,总结目前存在的问题和挑战。

验证不同类型集成电路中低功耗技术的实际效果,并提出相应优化方案。

探讨低功耗技术在不同工艺制程下的适用性,并给出相应建议。

寻找低功耗技术与性能优化之间的平衡点,为未来集成电路设计提供参考依据。

通过以上研究内容和方法,我们将全面深入地探讨集成电路设计中的低功耗技术,为相关领域的发展做出贡献,推动整个行业向着更加节能环保的方向迈进。

集成电路设计中的低功耗技术研究与优化

集成电路设计中的低功耗技术研究与优化

集成电路设计中的低功耗技术研究与优化在现代科技发展的背景下,集成电路设计中的低功耗技术研究与优化变得异常重要。

随着移动设备的普及和物联网的快速发展,电池续航时间成为用户关注的主要问题。

因此,如何设计和优化集成电路的低功耗特性,成为了电子工程师们的核心任务之一。

本文将探讨集成电路设计中的低功耗技术,包括功耗优化的策略和技术手段。

通过研究和优化电路设计,可提高电路工作效率和延长设备的使用时间。

为了实现集成电路设计中的低功耗,首先需要从电源管理着手。

电源管理是实现低功耗的重要手段,主要通过调整芯片供电电压和电流来降低功耗。

在设计中,优化电源模块的效率和功率转换效率,对于降低功耗至关重要。

其次,可采用功率管理技术来降低功耗。

功率管理技术包括功率时钟门控、时钟树优化、电路切换等手段,这些手段可以在电路的不同部分只有在需要使用时,才提供电源。

通过对电路功率进行动态管理,可以有效减少功耗。

同时,优化逻辑设计也是降低功耗的关键。

通过对电路逻辑设计进行优化,减少电路中不必要的开关操作和信号传输,可以降低功耗。

例如,采用多个功能模块共享元件、异步逻辑设计等技术,可以有效减少功耗。

此外,在集成电路设计中,布线技术也是非常重要的。

优化布线设计可以降低电路中的延时和功耗。

采用合适的布线方法和布线规则,可以减少电流的瞬间变化,从而降低功耗。

同时,合理设置布线路径和减小布线长度也是降低功耗的有效手段。

针对集成电路设计中的低功耗技术,还可以通过使用低功率设计工具和技术来改进。

集成电路设计软件可以提供低功耗设计的辅助功能,帮助工程师优化电路,减少功耗。

使用低功率设计工具可以通过对供电网络建模、分析和优化,提供给工程师全面的低功耗设计方案。

同时,还可以使用低功耗模拟和仿真工具来进行功耗分析,验证设计的功耗优化效果。

除了以上提到的技术手段,还可以使用节能器件来实现集成电路设计中的低功耗。

目前,一些新型节能器件,如超低功耗可编程逻辑器件(FPGA)、功耗可调的模拟和数字混合信号芯片等,可以大大提高电路的电源效率和工作效率。

集成电路低功耗设计方法

集成电路低功耗设计方法

集成电路低功耗设计方法刘斌垚【摘要】信息化的社会发展无法离开电子产品的不断进步,而其对其低功耗的设计要求正在不断增强.但当前电子产品的功能质量在提高的同时,其功耗设计却没能跟上设计的要求,一直处于上升趋势,这将对电子产品性能的提高产生一定的影响.一款经久耐用、性能强的电子产品必须具备水平相当的低功耗设计方式.本文主要探讨了集成电路的低功耗设计方法,以作为相关参考.%The development of information society can not leave the continuous progress of electronic products, and its low power consumption design requirements are constantly increasing. But the function of quality of the electronic products in the power consumption is improved at the same time, design has failed to keep pace with the requirements of the design, has been in a rising trend, which will have a certain impact on the performance of electronic products increased.A durable and strong performance of electronic products must have the same level of low power design.This paper mainly discusses the low power design method of integrated circuits, which can be used as reference.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)022【总页数】2页(P115-116)【关键词】集成电路;低功耗设计;方法探析【作者】刘斌垚【作者单位】成都七中(高新校区),四川成都,610000【正文语种】中文如果说信息产业是世界上发展最快的产业的话,那么支撑其迅速发展便是集成电路的设计与应用,这说明了集成电路的设计对于信息产业的重要作用。

集成电路设计中的低功耗技术研究

集成电路设计中的低功耗技术研究

集成电路设计中的低功耗技术研究随着电子设备的迅猛发展与普及,对于电池寿命和功耗的要求也越来越高。

尤其是移动设备的普及,使得低功耗技术在集成电路设计中变得尤为重要。

本文将探讨集成电路设计中的低功耗技术,并提供一些相关的研究成果与应用案例。

一、功耗分析与优化在集成电路设计过程中,首先需要进行功耗分析,了解各个组件和电路的功耗情况。

通过对功耗进行细致的分析,可以发现功耗分布不均匀的问题,并找到潜在的功耗优化空间。

例如,在高速数字电路中,时钟频率的降低可以大大减少功耗。

此外,功耗分析的结果还可以指导后续的优化工作,为低功耗设计提供可行的技术路径。

在功耗优化过程中,可以采取多种策略。

其中,一种常见的策略是降低供电电压。

通过降低供电电压,可以有效降低功耗,但同时也可能引入一些性能上的问题,例如时序不稳定等。

因此,在降低供电电压的同时,需要结合电路的工作特性,对电路进行合理的优化,以保证电路的可靠性和稳定性。

二、逻辑优化与数据流优化逻辑优化是集成电路设计中常用的一种低功耗技术。

通过逻辑优化,可以减少逻辑门的数量,从而降低功耗。

逻辑优化的方法有很多,例如使用更高效的逻辑门结构或者引入时序优化等。

此外,还可以采用数据流优化的方法,使得数据在电路中的传输路径更短,从而减少功耗。

三、时钟与时序优化时钟与时序优化也是集成电路设计中常用的低功耗技术。

在电路设计中,时钟信号通常占据了相当大的功耗比例。

因此,通过优化时钟的生成与分配方式,可以有效降低功耗。

例如,可以采用时钟门控的方式,只在需要时开启时钟供给,从而减少功耗。

此外,还可以优化时序约束,使得电路的工作频率得到最优化,从而降低功耗。

四、功耗感知设计与优化功耗感知设计是指在电路设计的过程中,考虑功耗作为优化目标之一。

通过在设计阶段引入功耗约束和功耗模型,可以建立有效的功耗优化策略。

例如,可以采用功耗感知的布线算法,将功耗作为布线优化的目标之一,从而实现低功耗设计。

此外,还可以使用功耗感知的门级综合算法,根据功耗的特性和要求,生成最佳的门级电路结构。

低功耗文献综述

低功耗文献综述

文献综述摘要:随着集成电路技术的飞速发展和广泛应用,由功耗所引发的能源消耗、封装成本、以及高集成度芯片散热等问题日益突显,越来越受到人们的重视;低功耗技术己成为当今集成电路设计的一个研究重点和热点。

低功耗技术的研究主要涉及了工艺、封装和电路设计三大层面;其中电路设计层面具有成本低、适用范围广的特点,有很大的优化空间。

本文针对低功耗芯片设计技术进行了系统地研究,并将研究成果成功应用到一个典型的低功耗无线通讯系统—射频识别系统中。

本文首先分析了不同供电机制系统低功耗的特征,区分了“低能耗”和“低功率”的概念,详尽阐述了功耗的产生机理;在此基础上,结合RFID系统中电子标签芯片的工作原理,针对其特殊的低功耗需求,提出了一种适合电子标签数字基带处理器的分布式架构。

接着,比较系统地介绍了降低功耗的四种基本途径,研究了传统CMOS电路不同设计阶段的各种低功耗技术;并将其灵活应用到电子标签芯片的设计中,提出了一种简单有效的随机数发生机制和一种新颖的分步式译码电路,分别设计并实现了超低功耗的超高频、高频和低频电子标签数字基带处理器芯片。

测试结果表明:本文设计与国外的同类设计相比,在功耗方面具有较大的优势。

本文还积极探索了一种新颖的低功耗技术—绝热电路技术:提出了一种准静态绝热逻辑电路结构(C2N-}N2D2P),有效地避免了动态绝热逻辑中因电路节点充放电而产生的冗余功耗;同时为了完善绝热电路的逻辑功能,提出了一种具有置位/复位功能的绝热锁存器电路结构;将绝热电路技术应用到ROM电路的设计中,提出了一种绝热ROM存储器单元电路(ADL ROM ),大大降低了读操作时位线负载电容充放电而产生的动态功耗。

为了促进绝热电路技术在集成电路设计中的应用和推广,本文还开发了一套绝热电路的半自动设计方法,并设计了与之配套的绝热单元库。

最终,将绝热电路技术的研究成果巧妙地与RFID系统设计相结合,设计并实现了一款绝热低频电子标签,目前该芯片正处于测试过程中。

集成电路的低功耗设计研究与实现

集成电路的低功耗设计研究与实现

集成电路的低功耗设计研究与实现近年来,随着智能家居、物联网和移动设备的快速发展,对集成电路的低功耗设计需求越来越大。

低功耗设计不仅能延长电池寿命,降低设备散热难度,还有助于降低使用成本。

因此,如何进行集成电路的低功耗设计研究与实现,成为了当今电子行业的热门话题。

一、低功耗设计的原理和方法低功耗设计通常采用一系列技术,包括时钟门控、可变电压和频率、电源管理、节能睡眠模式等。

其中,时钟门控是最常用的一种技术。

它通过控制时钟信号,使处理器在非必要的时候停止运行或运行在更低的频率,从而降低功耗。

同时,可变电压和频率技术也是一种精细的节能技术,它能根据实时需求动态地调整电压和频率,从而显著降低功耗。

电源管理和节能睡眠模式也是应用广泛的低功耗技术。

电源管理把所有不必要的电路部件关闭,从而降低功耗。

节能睡眠模式则是把系统所有不必要的部件都关闭,这样设备就能进入极低功耗模式。

当需要使用的时候,设备就能快速地从休眠模式中恢复过来,大大降低功耗。

二、低功耗设计的实现集成电路的低功耗设计实现需要在硬件、软件和系统级别上进行协同。

其中,硬件的设计是实现低功耗的基础。

硬件设计要充分考虑电源管理、时钟门控、处理器架构等因素,优化电路功耗,从而实现低功耗要求。

软件设计则是实现低功耗的重要手段。

软件能够控制硬件设备的工作状态,实现功耗的控制。

因此,在软件编程中,应该尽量采用高效的算法和代码打造严谨的逻辑,减少不必要的复杂度,从而降低功耗。

另外,系统级别协同也是实现低功耗的必备条件。

在系统设计中,应该合理安排硬件和软件的协同工作,实现低功耗的目标。

例如,在实现设备的休眠模式时,需要在系统软件层面保留必要的数据和状态,以便快速恢复系统。

三、低功耗设计的未来发展目前,集成电路的低功耗设计已经得到了广泛应用,但是,随着新技术的不断涌现,低功耗设计仍有很大的发展空间。

在新一代通讯技术的推动下,如5G通讯、物联网和智能家居等,低功耗设计将会更加重要。

集成电路设计中的低功耗技术研究

集成电路设计中的低功耗技术研究

集成电路设计中的低功耗技术研究一、前言随着移动设备和物联网应用的快速发展,集成电路的低功耗设计得到了越来越广泛的关注。

低功耗技术已经成为集成电路设计中不可或缺的一部分,其对延长设备的工作时间、提高设备可靠性和节约能源等方面具有重要意义。

本文主要从低功耗技术的定义、技术路线、应用场景和未来趋势等方面进行探讨。

二、低功耗技术的定义低功耗技术旨在通过优化电路结构、降低工作电压等措施,使电路在保持性能不变的情况下尽可能降低功耗。

从物理层面来说,降低能量消耗主要有三种途径:降低电压、减小电容和降低频率。

在处理器设计中,传输数据时需要进行能量收发。

这就需要使用必要的电容器进行数据传输。

因此,低功耗技术在这一方面可以采用以下两种方法进行:• 降低传输速度,在降低传输速度的同时,也会降低电容容量,从而达到降低功耗的目的。

• 使用耦合电容进行数据传输。

这种电容不需要使用IC电路作为介质,使得数传输速度变得更加高效,并且在相同的电流下,发射器和接收器之间的电压差也能够得到显著的降低。

三、低功耗技术的技术路线低功耗技术是一个综合性的概念,要实现低功耗需要从两个角度进行优化。

一方面是在电路结构和工艺等层面,通过降低电压和阻抗等方法实现功耗优化。

另一方面则是在系统级上对功耗进行管理和优化。

1、电路结构和工艺层面的优化在电路结构和工艺层面,实现低功耗主要有以下几个方面:• 采用高阻抗抗耗损电路,通过降低电阻、电容等方法减少电压降。

• 采用低阈值电路,降低电路工作的门限电压。

• 采用节能型器件,例如硅管(Silicon Germanium)、多晶矽(Poly-Si)、锗硅(GeSi)、氮化硼等。

• 采用低功耗工艺,例如超深次微米CMOS工艺、双闸型荧光液晶技术、毛细流体控制技术等。

2、系统级上的管理和优化在系统级上,管理和优化功耗可以从以下几个方面实现:• 数据芯片的电量管理。

采用充电器和节电器等芯片管理方案,让芯片、系统产生更少的能量浪费,从而实现功耗管理。

集成电路设计中的低功耗技术与优化方案研究

集成电路设计中的低功耗技术与优化方案研究

集成电路设计中的低功耗技术与优化方案研究随着科技的不断发展和人们对电子产品性能的追求,低功耗设计成为了集成电路设计的重要方向。

在现代集成电路中,功耗的消耗不仅会导致电力资源的浪费,还会限制电池续航能力,限制设备的温度控制,甚至对环境产生不利影响,因此,研究低功耗技术与优化方案变得尤为重要。

首先,通过降低整体功耗的方法可以有效减少功耗。

一种常见的方法是将电源电压降低,在不影响电路可靠性的前提下,降低电路的供电电压。

通过降低供电电压,可以降低电路内部元件的功耗,并有效降低整体功耗。

同时,使用电压频率调整器(DVFS)技术,根据系统负载的需求动态调整电压和频率,也能实现功耗优化。

其次,在电路设计中充分利用时钟门控技术也是一种降低功耗的方法。

时钟门控技术可以通过控制时钟信号的开启和关闭来控制电路中不需要工作的部分,从而减少功耗。

通过优化时钟门控策略,可以实现在系统负载较低时选择关闭一部分时钟,从而进一步降低功耗。

另外,设计低功耗存储器也是降低功耗的重要方面。

存储器的功耗在很大程度上影响着整个系统的功耗。

在存储器设计中,采用多种技术可以有效降低功耗。

一种方法是选择适当的存储器类型,如低功耗SRAM和DRAM等,这些存储器类型具有较低的功耗特性。

此外,在引入新的存储器设备时,可以采用数据压缩和存储器局部性优化等技术,进一步降低功耗。

此外,通过采用更高级的封装技术,也能实现功耗的降低。

在集成电路封装中,封装技术的选择和设计对功耗有重要影响。

例如,采用先进的背板工艺可以提高集成电路之间的连接速度,减少功耗。

此外,选择合适的封装材料,如陶瓷封装和互连技术等,也能有效降低功耗。

最后,优化电路架构和算法也是降低功耗的重要手段。

通过优化电路的结构和算法,可以减少不必要的功耗消耗。

例如,通过引入流水线和并行处理技术,可以降低电路处理数据所需的时间和功耗。

另外,通过对电路进行电源域分割,可以实现模块化设计,从而降低功耗。

此外,采用合适的算法和数据结构,也能减少功耗。

集成电路设计中的低功耗优化技术研究

集成电路设计中的低功耗优化技术研究

集成电路设计中的低功耗优化技术研究摘要:随着移动设备、物联网和能源受限的应用需求的增加,集成电路设计中低功耗优化技术的研究变得尤为重要。

本文将介绍集成电路低功耗优化技术的意义和挑战,以及目前几种常用的低功耗优化技术,包括时钟门控技术、体态设计技术、供电电压和电源管理技术以及睡眠模式设计技术。

最后,将展望低功耗优化技术在未来集成电路设计领域的发展趋势。

1. 引言随着科技的快速发展,集成电路在各个领域中得到了广泛的应用。

然而,高功耗一直是集成电路设计中的一个重要问题。

传统的高功耗设计不仅会导致设备发热、体积庞大,而且会降低电池寿命并增加系统成本。

因此,低功耗优化技术在当前集成电路设计中具有重要意义。

2. 低功耗优化技术的意义和挑战低功耗优化技术的主要目标是通过改进集成电路的设计以减少功耗,并提高设备的性能和效率。

低功耗技术的应用可以延长电池使用寿命,减少能源消耗,并改善移动设备和物联网设备的用户体验。

然而,低功耗优化技术的研究面临着一些挑战。

首先,低功耗设计需要在不影响性能的前提下减少功耗,这要求设计人员具备深厚的技术能力和创新意识。

其次,低功耗设计需要针对不同应用场景进行灵活的优化,以满足不同用户需求。

此外,低功耗设计还需要兼顾设计复杂度、成本和设计周期等因素。

3. 常用的低功耗优化技术3.1 时钟门控技术时钟门控技术通过关闭不需要进行计算的电路部分来降低功耗。

该技术主要通过引入时钟门锁存和时钟使能信号来控制电路的开关状态。

在时钟门控技术中,只有在需要计算的时候才会打开时钟信号,从而实现有效的功耗降低。

时钟门控技术已经得到了广泛的应用,并在现代集成电路设计中发挥着重要的作用。

3.2 体态设计技术体态设计技术是一种通过降低电路中晶体管的阻尼或负载电容来减少功耗的技术。

该技术通过优化电路的体态和电流传输路径,减少能量损耗并提高电路的运行效率。

体态设计技术主要包括多阀设计、级联设计和相移设计等。

3.3 供电电压和电源管理技术供电电压和电源管理技术是一种通过调整集成电路的供电电压和电源管理策略来实现降低功耗的技术。

集成电路设计中的低功耗设计技巧探究

集成电路设计中的低功耗设计技巧探究

集成电路设计中的低功耗设计技巧探究在集成电路设计中,低功耗设计技巧是一个十分重要的领域。

随着科技的发展和对电力资源的需求不断增长,低功耗设计已经成为了现代电路设计中不可或缺的一环。

本文将探究集成电路设计中的低功耗设计技巧,以帮助工程师们在设计中改善电路功耗,提高电路性能。

首先,为了实现低功耗设计,我们需要从电路的整体结构着手。

一种常见的技巧是对电路进行模块化设计,将电路划分为多个功能模块,并采用合适的时钟策略来降低功耗。

通过对模块的合理划分和对时钟频率的优化,可以减少不必要的功耗。

在电路级别上,可以采取一些技巧来减少功耗。

例如,采用适当的电源电压以及有效的电源管理技术可以显著降低功耗。

此外,采用低功耗分立器件和低功耗电容器等元件也能够降低功耗水平。

另外,电路中使用的时钟频率也是功耗的决定因素之一,可以通过降低频率来减少功耗,同时在设计中也需注意避免频繁的切换操作带来的功耗损耗。

在设计过程中,电路的布局和布线也是功耗优化的重要环节。

合理的布局和布线设计可以提高电路的综合性能,并降低功耗。

通过减少电信号的传输距离、降低电路中的电阻和电容等措施可以降低功耗产生的损耗。

此外,采用一些先进的技术也可以实现低功耗设计。

例如,采用深互连技术可以降低电缆长度,从而减少功耗。

利用片上电压调节技术和频率调节技术,结合温度补偿措施,优化功耗和性能之间的平衡,可以实现更高效的电路设计。

除了以上的一些具体技巧,还有一些通用的方法和原则可以帮助工程师们实现低功耗设计。

例如,在设计阶段就应该考虑功耗问题,并制定相应的功耗分析方案。

在仿真和验证过程中,可以使用低功耗分析工具和手段对设计进行评估和优化。

此外,及时关注新的低功耗技术和理论,不断学习和掌握新的设计方法和工具,对于实现低功耗设计也非常重要。

总之,集成电路设计中的低功耗设计技巧的探究对于改善电路性能、减少功耗非常重要。

通过合理的电路结构设计、电路级别的功耗优化、布局和布线的优化以及采用先进的技术和方法,可以实现低功耗设计的目标。

集成电路设计中的低功耗技术研究

集成电路设计中的低功耗技术研究

集成电路设计中的低功耗技术研究在现代社会中,各种电子设备的应用越来越普遍,因此我们对电子设备技术的要求也越来越高。

在这些电子设备中,集成电路是一个重要的组成部分。

而在集成电路的设计中,低功耗技术的研究已经成为了一个热门的话题。

一、低功耗技术对于现代电子设备的重要性随着现代社会的不断进步,各种电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

反映在电子设备的基本组成部分上,集成电路的数量和复杂程度不断增加。

而这些集成电路在实际使用中会产生很多热能,并且会对环境造成一定的污染。

因此,为了减少能量的消耗并且减轻对环境的负担,低功耗技术在集成电路中的应用变得越来越重要。

二、低功耗技术的基本原理在集成电路设计中采用低功耗技术的主要原理是减少电路所需要的能量。

可以通过减小电路中晶体管的尺寸来实现这个效果。

同时,采用一定的技术手段,也能从某种程度上减少电路中的电流流动,从而减小电路中的能量消耗。

通过这种方式,大大降低了电路所消耗的电能和热能,不仅有利于缓解能源危机,也能够有效降低电子产品在使用过程中对环境的污染。

三、低功耗技术在集成电路设计中的应用现状如今,低功耗技术在集成电路设计中已经成为了一个热门的话题。

各个科研机构和企业都在积极开展低功耗技术的研究,并取得了一定的成果。

举个例子来说,有些企业已经成功开发出了大量功耗仅为几毫瓦的集成电路。

同时,也有一些研究人员正在探索如何在集成电路设计中进一步降低功耗的技术手段,并开展了一系列基础研究。

四、低功耗技术在集成电路设计中的前景从现有的研究成果来看,低功耗技术在集成电路设计中有着广阔的应用前景。

未来随着科技的不断进步,我们可以预计在集成电路领域中的低功耗技术将会得到进一步完善和拓展。

这将不仅有助于缓解能源危机,还有助于提升现有的电子产品的使用效率。

综上所述,低功耗技术在集成电路设计中的应用已成为现代电子设备中不可或缺的一部分。

我们希望在未来的科技发展中,更多的科研人员和企业能够积极的投入到低功耗技术的研究和应用中来,进一步推动电子产品的发展。

集成电路设计中的低功耗优化算法研究

集成电路设计中的低功耗优化算法研究

集成电路设计中的低功耗优化算法研究1. 引言低功耗优化是集成电路设计领域的一个重要研究方向。

随着电子设备的普及和移动设备的快速发展,对电池续航能力的需求越来越高,低功耗设计成为了一种迫切的需求。

本文将关注集成电路设计中的低功耗优化算法的研究进展。

2. 低功耗优化算法概述低功耗优化算法的目标是在保证集成电路的性能的前提下,尽可能地降低功耗消耗。

目前较为常用的算法包括时钟树优化算法、静态电源管理算法、动态电源管理算法、功耗分析与评估算法等。

2.1. 时钟树优化算法时钟树优化算法主要针对电路中的时钟分配网络进行优化。

时钟分配是一个能耗较高的环节,通过优化时钟树结构、减少时钟分配长路径等方式,可以降低功耗。

常用的优化算法包括MILP模型、图着色法和约束次最小生成树算法等。

2.2. 静态与动态电源管理算法静态电源管理算法通过有效的电源开关策略来减少待机功耗。

其中,传统的方法主要是基于逻辑门布局的电源管理,近年来,采用软硬件结合的方法获得了更好的优化效果。

动态电源管理算法则针对电路的工作状态进行管理,根据电路的使用情况动态调整电源供电以达到节能效果。

最常见的方法是通过闲置单元识别来实现动态供电。

2.3. 功耗分析与评估算法功耗分析与评估是低功耗设计中的重要环节,通过对电路和系统进行全面的功耗分析,可以辅助设计者找到功耗热点并提供改进的方向。

常用的功耗分析与评估方法包括基于仿真的方法、基于统计建模的方法和基于流程角度的方法等。

这些方法可以在不同层次的设计过程中应用,从而实现对功耗的全面优化。

3. 低功耗优化算法的研究进展近年来,随着大数据、人工智能和物联网等领域的快速发展,低功耗优化算法的研究也取得了很大的进展。

3.1. 基于机器学习的低功耗优化算法机器学习技术在低功耗优化算法中的应用是一个新兴的方向。

通过分析大量的设计数据和实验数据,利用机器学习算法可以实现对电路性能和功耗之间的关系进行建模和预测。

这样一方面优化了设计效果,同时也提高了设计效率。

低功耗设计论文(5篇)

低功耗设计论文(5篇)

低功耗设计论文(5篇)低功耗设计论文(5篇)低功耗设计论文范文第1篇关键词:低功耗;SoC;CMOS;功耗估量;The Application of Low-Power Methods in SoC DesignAbstract: SOC design occupies an important position in IC design market. The low-power design is an important part in SoC design process. This paper firstly gives a comprehensive analysis of the composed of CMOS circuit power consumption and the related theory of power estimation, then analyzes the SoC low-power design theory of various design levels in detail.Keywords: low-power,SoC,CMOS,power estimation1引言随着工艺水平的不断进展,集成电路设计已经进入超深亚微米(Deep Sub-Micron,DSM)和纳米的SoC时代,设计规模越来越大,单一SoC芯片的集成度已经达到了上亿门。

在之前的集成电路设计中,设计者首要关怀的芯片性能往往是面积与速度,然后才是功耗。

到了深亚微米阶段,功耗设计在芯片设计中所占的比重开头上升到与面积和速度同等重要的程度,设计人员需从功耗、性能和成本三者之间取得折衷。

据统计数据分析,目前市场上的一些功能强大的微处理器芯片功耗可达100-150 W,平均功耗密度可达50-75 W/cm2。

而芯片上某些热点(hot spots)的功耗更是数倍于这一数值。

功耗问题的重要性在便携式数码产品芯片的设计中显现的尤为突出。

新一代集成电路中的超低功耗设计技术研究

新一代集成电路中的超低功耗设计技术研究

新一代集成电路中的超低功耗设计技术研究第一章:引言集成电路作为现代电子技术的核心,其功耗一直以来都是限制其发展的重要因素之一。

尤其是在电子设备越来越小型化的今天,超低功耗的集成电路设计技术成为了迫切需要解决的问题。

本文将从晶体管设计技术、系统结构设计技术和低功耗数字电路设计技术三个方面来探讨新一代集成电路中的超低功耗设计技术。

第二章:晶体管设计技术晶体管是集成电路中最基础的器件,功耗控制也是从晶体管的设计入手。

其中一个关键技术是主动区工艺,也被称为异质结或多晶硅井。

主动区工艺是控制晶体管高低功耗的一种方法,它通过引入不同材料的晶体管区域以获得更高效、更低功耗的工作。

主动区工艺可以通过使用不同材料、维度以及结构高度,以优化当前的晶体管,从而降低功耗。

另一个关键技术是超晶格,这是一种晶体轮廓加工技术,也可以用来降低晶体管功耗。

超晶格技术通过在晶体管电极之间加入多重“矮壁”结构,使电子在硅中移动时遭遇更强的抗阻力,从而降低了晶体管的漏电流,进而降低晶体管功耗。

第三章:系统结构设计技术在集成电路的系统结构中,功耗主要来自时钟分频、锁存器的电流消耗和核心电路的功耗。

解决这些问题的方法是采用新型系统结构设计技术。

一种方法是采用异步电路,异步电路能够在数据就绪时自动执行操作,而不需要时钟,从而避免了时钟分频的功耗消耗。

另一种方法是将低功耗锁存器和动态逻辑操作集成到核心电路中。

这种设计技术将常规锁存器替换为低功耗锁存器,以降低总功耗。

同时,在设计通信信号的数据通路时,采用动态逻辑操作将同步逻辑转化为异步逻辑以降低功耗。

第四章:低功耗数字电路设计技术低功耗数字电路设计是解决集成电路功耗的最有效方法之一。

低功耗数字电路设计技术重点从三个方面进行探讨:多电压、低电压和功率域分割。

多电压技术是通过区分集成电路的不同部分来在不同深度和高度上应用不同的电压。

在实际应用中,省电模式的部分可以降低电压,并且对于特定时间只激活需要的部分,从而实现功耗的有效降低。

电子工程中的低功耗射频集成电路设计研究报告

电子工程中的低功耗射频集成电路设计研究报告

电子工程中的低功耗射频集成电路设计研究报告摘要:本研究报告旨在探讨电子工程中低功耗射频集成电路(RFIC)的设计方法和技术。

首先介绍了低功耗射频集成电路的重要性和应用领域。

然后,讨论了当前低功耗射频集成电路设计中所面临的挑战,并提出了一些解决方案。

最后,给出了未来低功耗射频集成电路设计的发展趋势和展望。

1. 引言低功耗射频集成电路是现代电子设备中不可或缺的组成部分。

它在无线通信、物联网、传感器网络等领域发挥着重要的作用。

然而,由于射频电路的特殊性,低功耗射频集成电路的设计面临着一系列挑战。

2. 挑战与解决方案2.1 射频信号传输效率低功耗射频集成电路设计中,如何提高射频信号的传输效率是一个重要的问题。

传统的射频电路设计中,常常存在信号损耗和干扰等问题。

解决方案之一是采用优化的电路布局和设计技术,以降低信号损耗和干扰。

2.2 电源管理低功耗射频集成电路的设计中,电源管理是一个关键问题。

射频电路对电源的要求较高,因此如何有效管理电源以降低功耗成为一个挑战。

解决方案之一是采用智能电源管理技术,根据射频电路的工作状态实时调整电源供应。

2.3 效能与可靠性低功耗射频集成电路的设计中,效能和可靠性是需要考虑的重要因素。

射频电路的效能直接影响系统的性能,而可靠性则关系到设备的稳定性和寿命。

解决方案之一是采用高效的射频电路设计和可靠的材料组件,以提高系统的效能和可靠性。

3. 未来发展趋势与展望未来,低功耗射频集成电路设计将面临更多的挑战和机遇。

随着物联网和5G 技术的快速发展,对低功耗射频集成电路的需求将进一步增加。

因此,未来的研究方向将集中在提高射频电路的集成度、降低功耗、提高传输速率和增强设备的可靠性等方面。

结论:本研究报告对电子工程中的低功耗射频集成电路设计进行了探讨。

通过分析当前面临的挑战和提出的解决方案,我们可以看到低功耗射频集成电路设计在未来的发展中具有广阔的前景。

希望本报告对相关领域的研究人员和工程师提供一定的参考和启示,推动低功耗射频集成电路设计的进一步发展。

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毕业设计文献综述电子信息科学与技术集成电路低功耗设计方法研究摘要:随着IC制造工艺达到纳米级,功耗问题已经与面积、速度一样受到人们关注,并成为制约集成电路发展的关键因素之一。

同时,由于电路特征尺寸的缩小,之前相比于电路动态功耗可以忽略的静态漏功耗正不断接近前者,给电路低功耗设计提出了新课题,即低漏功耗设计。

本文将分析纳米工艺下芯片功耗的组成和对低漏功耗进行研究的重要性,然后介绍目前主要的低功耗设计方法。

此外,由于ASIC技术是目前集成电路发展的趋势和技术主流,而标准单元是ASIC设计快速发展的重要支撑,本文在最后提出了标准单元包低漏功耗设计方法,结合电路级的功耗优化技术,从而拓宽ASIC功耗优化空间。

关键字:低功耗,标准单元,ASIC设计前言:自1958年德克萨斯仪器公司制造出第一块集成电路以来,集成电路产业一直以惊人的速度发展着,到目前为止,集成电路基本遵循着摩尔定律发展,即集成度几乎每18个月翻一番。

随着制造工艺的发展,IC设计已经进入了纳米级时代:目前国际上能够投入大规模量产的最先进工艺为40nm,国内的工艺水平正将进入65nm;2009年,Intel酷睿i系列创纪录采用了领先的32nm 工艺,并且下一代22nm工艺正在研发中。

但伴随电路特征尺寸的减小,电路功耗数值正呈指数上升,集成电路的发展遭遇了功耗瓶颈。

功耗问题已经同面积和速度一样受到人们重视,成为衡量IC设计成功与否的重要指标之一。

若在设计时不考虑功耗而功利地追求集成度的提高,则可能会使电路某些部分因功耗过大引起温度过高而导致系统工作不稳定或失效。

如Intel的1.5GHz Pentium Ⅳ处理器,拥有的晶体管数量高达4200万只,功率接近95瓦,整机生产商不得不为其配上了特大号风扇来维持其正常工作。

功耗的增大不仅将导致器件的可靠性降低、芯片的稳定性下降,同时也给芯片的散热和封装带来问题。

因此,功耗已经成为阻碍集成电路进一步发展的难题之一,低功耗设计也已成为集成电路的关键设计技术之一。

一、电路功耗的组成CMOS电路中有两种主要的功耗来源,动态功耗和静态功耗。

其中,动态功耗包括负载电容的充放电功耗(交流开关功耗)和短路电流引起的功耗;静态功耗主要是由漏电流引起的功耗,如图1所示。

图1. CMOS 反相器功耗形成示意图功耗的计算公式如下:leakage dyn total P P P +=short DD DD L dyn I V f V C P +=2αleakage DD leakage I V P =其中α为开关活动性,L C 是负载电容,DD V 代表电源电压,f 代表工作频率,short I 表示短路电流,leakage I 表示静态漏电流。

由于短路电流较小,可通过合理选择器件尺寸使其控制在可接受的范围内,所以负载充放电功耗在动态功耗中占了主要地位。

同时,在之前的工艺中,负载电容充放电功耗也是电路总功耗的主要来源(静态功耗较小,可以忽略),因此减小电路的充放电动态功耗成为当时的主要低功耗设计目标。

发展到现在,对于动态功耗控制技术的研究已相对成熟。

电路静态功耗是电源电压和漏电流的乘积,漏电流又主要有亚阈值漏电流和栅极漏电流组成。

亚阈值漏电流的产生是由于在晶体管关断时,电路中的电流并非为理论上的零,而是存在有一小股由漏极流向源极的漏电流;栅极漏电流则是因为载流子在强电场作用下引起的隧穿效应而产生的。

由于芯片的漏电流会随温度变化,所以当芯片发热时,静态功耗会呈指数上升。

同时,漏电流的大小会因为电路特征尺寸的减小而增加,当COMS 工艺发展到现在的纳米级时,漏电流引起的静态功耗也正在不断接近达到动态功耗的水平。

图2揭示了随着工艺进步,动态功耗和静态功耗的变化趋势。

图2:Intel公司CPU 单位面积功耗变化趋势图中白色柱状图表示晶体管集成度以100%程度提高时,动态和静态功耗变化趋势,灰色柱状图表示晶体管集成度以50%程度提高时,动态和静态功耗变化趋势。

可见,若CPU集成度以50%提高时,尽管动态功耗不断下降,但静态功耗急速提升,总功耗仍将不断攀升;若集成度采用传统习惯的100%提高,则两者功耗都在增大,而静态功耗的比例会越来越重;当达到45nm工艺时,静态与动态功耗基本持平。

注意到,图中的纵坐标是以10倍比例递增的,可见功耗增长速度之快。

因此,研究电路的静态功耗已成为低功耗设计不可忽略和回避的问题,并且将导致低功耗设计研究方向和重心的偏移。

低漏功耗的研究对于集成电路的进一步发展具有至关重要的影响。

二、功耗优化技术功耗分为动态功耗和静态功耗,功耗优化技术亦可分为两类。

目前动态功耗优化方面主要有:1.多电源供电法,即对芯片中高性能模块供高电压,低性能模块供低电压,这种方法目前在手持设备芯片中用的较多。

2.时钟屏蔽法,目前芯片的时钟信号要消耗40~50%的动态功耗,所以在芯片工作时,将闲置模块内的时钟信号屏蔽掉,可以节约大量的动态功耗。

3.动态功耗管理方法,如动态变频法,即在芯片工作负荷较小时,降低工作频率和供电电压,以达到降低动态功耗的目的;此外在工作温度超限时,也自动进行降频,达到保护芯片的目的。

4.多核并行运算法,通过多核并行分担工作负荷,使芯片可以使用较低的工作频率满足同样性能要求,同样达到降低动态功耗目的。

静态功耗优化包括亚阈值漏电流和栅极漏电流优化。

在栅极漏电流优化方面,由于PMOS晶体管的隧穿电流大大低于NMOS,导致PMOS晶体管的栅漏电流远低于NMOS,所以P型电路成为重要的研究方向,就目前来说,使用输入端重排序法,可以使栅极漏电流的产生概率最小。

在亚阈值漏电流优化方面,主要有:1.双阈值电压法,即在同一电路中用低阈值电压降低延时,用高阈值电压降低漏电流。

2.沟道宽度调节法,主要通过增大宽度来增加驱动能力,减小宽度来降低亚阈值电流。

3.沟道长度调节法,增加长度可以有效地减小亚阈值漏电流,缺点是显著增大逻辑门的延时。

4.组合优化法,可以用以上3种手段结合,以获得更好的优化效果。

综合应用上述技术和方法可以有效的降低电路功耗,但是其中大部分低功耗设计技术尚没有应用到低功耗标准单元设计中,因此,如何有效应用已有的电路级低功耗技术开展低功耗标准单元和低功耗ASIC设计是一项有意义的科研探索。

三、基于标准单元低功耗设计ASIC设计主要有全定制设计和半定制设计方法。

全定制方法是完全由设计师根据工艺,以尽可能高的速度和尽可能小的面积及完全满意的封装,独立地进行芯片设计。

这种方法虽然灵活性高,而且可以达到最优的设计性能,但是要花费大量的时间与人力来进行人工的布局布线,而且一旦需要修改内部设计,将不得不影响到其它部分的布局。

所以,它的设计成本相对较高,适合于大批量的ASIC芯片设计。

半定制设计是基于标准单元包的设计,在已有的标准单元基础上进行电路设计,连接和测试等,设计者不需考虑标准单元内部结构的设计,因而降低了设计成本,周期以及设计难度。

它更多地利用了EDA 系统来完成布局布线工作,下图描述了大致描述了基于标准单元的基本设计流程。

图3. 基于标准单元包的设计流程标准单元是ASIC半定制设计的基础,低功耗ASIC芯片的设计与实现依赖于低功耗的标准单元。

因此如何进一步降低标准单元的功耗,探索低功耗标准单元的创新设计方法和技术具有重要的学术意义和实用价值。

标准单元设计的主要设计包括标准单元的定义及其特征确定、电路设计和模拟、功能验证、版图设计和验证、参数提取等。

传统ASIC低功耗设计技术停留于逻辑级和算法级的功耗优化,使电路级的功耗优化技术未能有效的应用于低功耗ASIC的设计。

若能够结合电路级的功耗优化技术(如双阈值技术,沟道长度调制技术等),应用于标准单元包的设计,则能进一步拓宽ASIC功耗优化空间。

本课题将研究低漏功耗标准单元包的设计,并基于低漏功耗标准单元包的ASIC设计,应用主流EDA工具软件设计中等规模的ASIC设计,用以验证所提出技术的有效性,为低功耗ASIC设计技术积累有益的经验。

总结:集成电路发展遭遇功耗瓶颈,低功耗已成为IC设计的必然要求。

在低功耗设计中,针对电路动态功耗控制技术的研究相对成熟,并有许多成果,但随着制造工艺的进步,静态功耗急剧增大,成为低功耗设计的另一难题。

目前,低漏功耗设计技术正处于起步阶段,且大部分技术停留于逻辑级和算法级的功耗优化。

鉴于ASIC技术是当今集成电路发展的趋势和技术主流,若能够结合电路级的静态功耗优化技术(如双阈值技术,沟道长度调制技术等),应用于标准单元包的ASIC设计,则能进一步拓宽功耗优化空间,为低功耗设计积累经验。

因此提出并探索研究低漏功耗标准单元包的创新设计方法和技术具有重要的学术意义和实用价值的。

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