sep6010功耗模拟器设计和实现

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1、DesignandImplementationofPowerConsumptionSimulatorforSEP601OAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHAOTaoSupervisedbyProf．LUSheng—liSHANWei．weiSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversityMay．2012东南大学学位

2、论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：—{雌日期：-]生上业东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存

3、论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。一虢擗聊虢脚吼必zf摘要摘要随着集成电路规模的不断增大和器件尺寸的不断缩小，功耗已成为芯片设计中不能忽视的问题。不同类型的功耗模拟器能为芯片设计者们在芯片设计的不同时期提供参考数据，其中基于指令级模拟器的功耗模拟器仿真速度快，它能在低功耗芯片设计初期提供参考依据，并为芯片设计的低功

4、耗策略提供参考。论文简要概述了CMOS电路的功耗组成和芯片设计中常用的低功耗方法；介绍了基于指令级模拟器的功耗仿真方法，并选择基于ARMulator的功耗仿真方法作为主要研究对象；以一款32位微控制器SoC芯片为载体，构建了基于ARMulator的功耗仿真环境，并抽象出芯片的功耗模型，根据这些功耗模型编写功耗估算程序，将一系列功能事件转化为相应的功耗事件，从而计算出芯片在不同应用模式下的功耗；最后对所设计的功耗模拟器的功耗评估效果进行仿真，并对功耗评估误差进行分析和校正。将SEP6010功耗模拟器仿真结果与芯

5、片实测结果对比，误差最大为38．4％，经实测结果校准后的功耗模拟器输出结果与SEP6010芯片实测结果的最大误差为17．8％。用其评估与SEP6010相似的SoC芯片SEP6020，其结果和芯片SEP6020实测结果之间的最大误差是20．9％，这样的精度优于芯片后仿真阶段用功耗仿真工具PrimeTimePX的仿真结果，仿真速度也远远快于后仿工具。因此，本论文设计的功耗模拟器从体系结构入手，在芯片设计之初即能为低功耗设计提供重要的参考依据。关键词：片上系统，低功耗，功耗模拟器，功耗估算AbstractWitht

6、helargerscaleoftheintegratedcircuitandthesmallersizeofthedevice，powerconsumptionbecomesanimportantproblemwhichcannotbeneglectedforSoCchipdesign．DifferenttypesofpowerconsumptionsimulatorsprovideICdesignerswithreferencedatafordifferentdevelopmentstagesofchipd

7、esign。Thesimulationspeedofpowerconsumptionsimulatorbasedoninstructionlevelsimulatorisfast，anditcanprovidereferencedataforlowpowerSoCattheearlydesign，andprovidereferenceforlowpowerstrategyofSoCThepowersourcesofbasicCMOScircuitandcommonlowpowermethodsareintro

8、ducedinthispaper．Thedesignmethodsofpowerconsumptionsimulatorsbasedoninstructionlevelsimulatorareintroduced，andthepowerconsumptionsimulationmethodbasedonARMulatorisusedhere．Thesimulationenvironmentbased