低摆幅Crossbar设计方法研究 (1)

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1、代号10701学号1068122121分类号TN4密级公开题（中、英文）目低摆幅Crossbar设计方法研究ResearchonDesignMethodologyofLow-SwingCrossbar作者姓名王奇指导教师姓名、职称刘毅教授学科门类工学学科、专业集成电路系统设计提交论文日期二〇一三年一月西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

2、果；也不包含为获得西安电子科技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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或

3、部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要随着半导体工艺水平的进步和设计技术的提高，系统的规模不断加大、速度日益提高，一种基于计算机网络概念的片上网络(NoC)应运而生，并得到了广泛的研究。系统对通信要求的不断提高使得NoC的功耗密度进一步加大，因此功耗约束成为NoC设计面临的最重要的问题之一，NoC的高速低功耗的设计成为一个研究热点。低摆幅技术在降低功耗的同时还能有效改善信号的延时，因此在NoC中可以运用低摆幅技

4、术来进行高速低功耗设计。本文通过对现有新型低摆幅电路的研究总结，基于电容分压原理和动态输出阻抗技术，提出了一种电容型预加重低摆幅电路。仿真结果显示，低摆幅信号的眼图质量明显优于传统结构。同时针对NoC路由器中主要的能耗单元Crossbar进行低功耗设计，将低摆幅技术运用到低功耗Crossbar设计中。通过设计合理的低摆幅发送接收电路，使信号以恒定的低摆幅在数据通道中传输。结果显示，与传统的反相器驱动的Crossbar相比，低摆幅Crossbar的延迟约为传统结构的68%，功耗约为传统结构的84%。关键词：片上网络Crossbar低摆幅低

5、功耗AbstractAbstractWiththeimprovementofthesemiconductorprocesstechnologyandthedesignmethodology,thescaleofthesystemandtheoperatingfrequencyincreasesrapidly，anewtechnologynamedNet-on-Chip(NoC)whichbasedonthecomputernetworkconcepthasbeenproposedandwidelyinvestigated.Thepowe

6、rdensityofNoCbecomesmoreandmoreseriousowingtothecontinuousimprovementofthesystemcommunicationrequirements,itisnecessarytodothehigh-speedlow-powerresearcherofNoC,andthismethodologyhasbecomearesearchhotpot.Thelow-swingtechniquenotonlyreducethepowerconsumption,butalsoimprov

7、ethedelay,thusitisfitforthemethodologyofhigh-speedlowpowerofNoC.Onthebasisofsummarizingkindsofpresentlow-swingcircuits,anewpre-emphasislow-swingcircuitisproposedwhichbasedontheprincipleofcapacitancevoltage-divisionanddynamicoutputimpedance.Thesimulationresultsshowthatthe

8、eyediagramofproposedcircuitisbetterthanthatofconventionalcircuit.What’smore,thelow-swingtechniqueisalso