系统级芯片的低功耗技术研究

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1、Y1218395分类号TN402密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目系统级芯片的低功耗技术研究英文题目Low—powertechnologyresearchofSoC硕士研究生隧览：圣指导教师塑建塞丝蕉学科专业塑篮当位息庭统论文提交日期迦Z：￡!论文答辩目翘2丝Z￡：2笸论文评阅^-爱基盔数望政翕工空敛丞．。整答辩委员会主席盈德民巍援2007年5月13日重庆邮电大学硕士论文目录摘要随着CMOS电路制造工艺特征尺寸的目益减小，集成电路在集成度和性能方面不断获得提高，芯片设计也逐渐朝着SoC方向发展

2、。但与此同时，系统复杂性的提高以及各种移动设备的广泛使用，也使得电路功耗开始成为芯片设计发展的重要瓶颈之一。功耗不但直接影响芯片的封装形式与成本，而且过高的功耗将导致芯片温度的增加，直接决定着芯片的可靠性。此外，系统功耗的增加还将带来电迁移效应、电流密度增大、IRDrop等问题，使得芯片的稳定性进一步恶化：而这些影响反过来又会给电源、地的设计以及电路可靠性分析等诸多方面带来挑战，低功耗技术研究已显得越来越迫切。这些因素都迫使设计者越来越多地关注集成电路功耗优化方法的研究。本文的主要工作和创新有：

3、l改进了应用输入向量控制技术降低漏电功耗，并且针对输入向量控制技术的关键问题，即求解最小泄漏电流的输入向量(MLv)，进行了多种求解方法的对比。2．提出了采用遗传算法求解MLV，并且将其应用在国际通用的MCNCISCAS85基准电路中。同使用随机采样求解MLV进行了比较，遗传算法可以明显优化漏电功耗，提高仿真速度，～定程度上摆脱了对工艺库的依赖。3。将输入向量控制技术应用于TD．SCDMA终端基带芯片的部分时序逻辑电路，解决了SoC中降低整体漏电功耗的问题一4，将各种降低功耗的方法应用到TD．S

4、CDMA终端基带芯片的设计中，比较各种方法带来的功耗优化效果，同时检验了输入向量控制技术的优势。仿真结果表明，采用输入向量控制技术可以一定程度上降低系统级芯片的漏电功耗，同时加速功耗优化的过程。关键词：系统级芯片，漏电功耗’IVC，MLV，GA重庆邮电大学硕士论文目录AbstractScalingofCMOSdevicedimensionhasmadegreatimprovementinbothintegrationandperformanceofintegratedcircuits．Butat

5、thesametime，withtheincreaseofsystemcomplexityandthewidelyusedmobileapplications，powerdissipationhasbecomeaseriousconstrainttoICdevelopment．Powerconsumptionhasdirectimpactsonchippackagecostandsystemreliability．Electro—migration，IR-dropandotherproblems

6、canbecausedbyhighpower，andthencircuitswillbemoreunreliable．Furthermore，powerchallengesthedesignofpowersupplyandground，andanalysisofreliability．Whenscalingdownintodeepsub·microprocess，leakagepowerincreasesgreatlyandleadstomanynewproblems．Theresearchon

7、lowpowerdesignbecomesmoreandmoreimportarit．Allthesedrivemoreandmoredesignerstomakeeffortsonpoweroptimization．Themainworkandinnovationofthispaperincludes：1．AimingattheincreaseofleakagepowercomsumptionofSoC，theInputVectorControl(ivc)technologyisimprove

8、don．TocalculatetheMinimumLeakageVector(MLV)，whichiskeyofIVC，severalmethodsarecompared．2．TheGA(geueticalgorithm)isproposedtocalculateMLV,anditisappliedtotheinternationalanduniversalMCNCISCA$85benchmarkcircuit．Comparedwiththetraditionalrandomsampletech