發(fā)布時間：2024-05-11 17:17

　　縱觀圖形處理器(GPU)的發(fā)展歷史,隨著電子工藝的不斷發(fā)展,GPU的性能與可靠性得到了較大幅度的提升,電路的主頻與電路規(guī)模朝著更高更大的方向發(fā)展,與此同時GPU的性能與可靠性得到了較大幅度的提升,因此在人們?nèi)粘５墓ぷ髋c生活中也得到了廣泛的應用。在傳統(tǒng)的GPU設計過程中,優(yōu)化目標通常只包括芯片功耗、面積、時延、線長等,而對電源網(wǎng)絡與時鐘網(wǎng)絡的優(yōu)化設計鮮有提及。而隨著GPU用戶需求的提高與制造工藝的提升,現(xiàn)有的GPU設置中逐漸開始面臨如何對芯片電壓域劃分、如何最小化電源網(wǎng)絡布線面積與如何進行時鐘樹優(yōu)化等問題。針對上述問題,本文基于Cadence公司的EDI10、QRC與Voltus工具,選取一型28nm圖形處理器芯片為研究對象,從文獻收集、設計方案分析、物理驗證等角度對該型芯片的低功耗后端設計進行了詳細的研究,探索解決上述問題的具體方案,并通過計算與仿真對解決方案的合理性與正確性進行了驗證,論文的主要工作包括:通過收集相關領域的研究文獻,對后端設計的分類與基本流程進行了詳細的闡述,并對芯片的功耗類型進行了歸納分析,隨后針對不同功耗類型羅列了對應低的功耗設計技術,并結(jié)合上述理論給出了芯片布局...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-3時序分析原理圖

電子科技大學碩士學位論文12為了避免在芯片后續(xù)物理驗證的過程中出現(xiàn)時序問題，因此在完成布局與布線工作后，需進行時序分析工作。時序分析主要通過將某路徑時序與時鐘約束要求文件進行對比分析，檢查時鐘相關數(shù)據(jù)是否能夠按照要求進行記錄與儲存。主要方法有靜態(tài)分析與動態(tài)分析兩種。（1）動態(tài)時序....

圖2-15不同閾值單元的漏電與延時關系

第二章后端設計與低功耗設計理論25圖2-15不同閾值單元的漏電與延時關系2.2.2.5多電源電壓域設計在芯片設計過程中，可以根據(jù)功能將其劃為不同的區(qū)域，而每個區(qū)域都需要對其進行供電，因此需要進行多電源電壓域的設計。為了實現(xiàn)多電源電壓的設計，必須要有標準單元庫的支持。在標準單元庫中....

圖3-1GPU芯片功能架構(gòu)圖

電子科技大學碩士學位論文28第三章GPU芯片后端低功耗設計方案3.1設計準備3.1.1芯片架構(gòu)Mali這款GPU的主要功能就是3D圖形生成。首先將圖形通過映射的方式投射到像素點，然后對各個像素進行分析處理，最后完成圖形輸出。當該GPU進行復雜的三維場景渲染時，需要在每秒完成千萬級....

圖3-2原始芯片布局圖

電子科技大學碩士學位論文30表3-1芯片設計參數(shù)參數(shù)名稱具體參數(shù)面積規(guī)劃2086μm×2245μm單元利用率≥60%布線擁塞≤2%時鐘周期2ns總功耗1190mW芯片的具體組成模塊包含：T760_mp_toplevel、u_pp_0、u_gp、u_12c_1、u_12c_0與u_....

本文編號：3970172