soc设计方法学与低功耗设计技术研究_硕士学位论文

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1、SOC设计方法学与低功耗设计技术研究上海交通大学硕士学位论文SOC设计方法学与低功耗设计技术研究姓名：洪锡高申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：周玉洁20060101上海交通大学硕士学位论文SOC设计方法学与低功耗设计技术研究摘要随着IC集成度和各种应用对SOC技术要求的不断提高SOC设计面临了新的一系列问题如设计方法学低功耗时序可测试性安全保密信号完整性验证等而这些问题之中尤其以设计方法学和低功耗最为突出传统的IC设计方法已经无法适应新的SOC设计需求IC设计者的设计能力严重滞后于芯片规模的增长速度所以对SOC设计方

2、法学进行研究并探讨适应SOC技术发展的新的SOC设计方法是十分必要的另外在便携式和高性能SOC微处理器产品中功耗成为了其广泛应用及发展的制约因素因此解决功耗问题也是迫在眉睫为此本文在参与SSX17芯片设计实践的基础上通过对大量文献的阅读分析和研究结合理论研究和实际应用对SOC设计方法学和低功耗设计技术进行了一定的探讨和研究给出了一些新的方法和改进措施SOC设计方法学部分对SOC设计方法学中的三个关键技术――软硬件协同设计IP核的设计与复用以及超深亚微米集成电路设计进行了探讨介绍了一种基于实时操作系统的软硬件协同验证方法针对IP

3、核设计流程及评估方法上的不足给出了一种改进后IP核设计流程及评估方法同时提出了一些解决互连线延时和信号完整性问题的方法及措施最后本文通过对SOC设计方法的综合分析和SSX17设计方法的实践探讨了一种新的软硬件协同设计方法给出设计流程并对流程中相关部分做了较为详细的分析低功耗设计技术部分在分析了产生SOC功耗的主要因素之后从SOC硬件iSOC设计方法学与低功耗设计技术研究摘要和软件两个方面对一些低功耗设计技术进行了探讨其中硬件方面从SOC硬件设计的不同层次分析了一些有效的低功耗设计技术给出了相关技术的量化结论设计实例和效果分析探

4、讨了门控时钟的一种EDA实现方法详细阐述了其具体的实现细节并对其实现中存在的DFT问题时序问题等进行了详细的讨论软件方面从SOC软件设计的不同层次探讨了一些低功耗设计技术根据SOC芯片的层次化特征给出了一种层次化动态功耗管理策略及相应的实现技术同时详细讨论了一种支持DVS的软件体系结构阐述了该软件体系结构各个组成部分并给出所需的数据结构和一种基于任务单元的多级预测功耗调度算法最后以SSX17设计实例说明了一些低功耗设计技术的具体应用关键词SOC设计方法学低功耗设计技术软件体系结构ii上海交通大学硕士学位论文STUDIESONS

5、OCDESIGNMETHODOLOGYANDITSLOWPOWERDESIGNTECHNOLOGIESABSTRACTWiththeincreasementofICintegrationrateandtheapplicationrequestmenttoSOC,SOCdesignisfacinglotsofnewproblems,suchas:designmethodology,lowpower,timing,testability,safesecurity,signalintegrity,verificationandetc

6、.Amongthemdesignmethodologyandlowpoweraretwoprominent.ThetraditionalICdesignmethodisunadaptabletonewSOCdesigndemandandtheICdesigner'sdesigncapabilitiesislagbehindtherateofthechipscaleincreasement,SoitisverynecessarytoseekfornewkindofSOCdesignmethodswhichcanadapttoth

7、edevelopmentofSOCtechnologies.AndasweknowitispowerconsumethatisrestrictingthewideapplicationofportableandhighperformanceSOCmicroprocessorproduct.SohowtosolvetheproblemofpowerconsumeinSOCisalsoveryurgent.Therefor,basedontheparticipationinSSX17chipdesignandmassivelite

8、raturereading,analysisandresearch,theauthorcarriedontheresearchofSOCdesignmethodologyandlowpowerdesigntechnology.Somenewmethodsandimprovem