隨著CMOS集成電路規(guī)模和速度的迅速提高,以及在便攜式電子產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用,電路功耗問(wèn)題顯得越來(lái)越突出。功耗優(yōu)化技術(shù)可以在芯片設(shè)計(jì)的各個(gè)層次展開(kāi),本文主要研究如何在邏輯層降低電路功耗。 本文介紹了一種優(yōu)化組合邏輯電路功耗的方法,其主要思想是,當(dāng)電路每個(gè)節(jié)點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)頻率確定后,通過(guò)冗余添加和去除的方法消除高功耗的節(jié)點(diǎn),從而降低總功耗。為了達(dá)到這個(gè)目的,我們首先將電路中每個(gè)節(jié)點(diǎn)按功耗從低到高排列,每次考慮一個(gè)低功耗節(jié)點(diǎn),利用基于遞歸學(xué)習(xí)的算法找出它在電路中的邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系;然后利用這些蘊(yùn)涵關(guān)系在電路中添加一些邏輯門(mén)和連接,增加電路的冗余;最后通過(guò)去除這些冗余化簡(jiǎn)電路,達(dá)到去除高功耗節(jié)點(diǎn)的目的,從而在不改變電路輸入輸出功能的前提下降低電路功耗。這個(gè)功耗優(yōu)化過(guò)程是重復(fù)的,每次選擇一個(gè)新的節(jié)點(diǎn),最后得到一個(gè)總跳變減少的電路。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該方法對(duì)于降低電路功耗是十分有效的。 在該功耗優(yōu)化過(guò)程中,能找到的蘊(yùn)涵關(guān)系的多少直接影響到電路功耗優(yōu)化程度的大小。遞歸學(xué)習(xí)雖然是一種完全的尋找邏輯蘊(yùn)涵的方法,但考慮到尋找邏輯蘊(yùn)涵的最優(yōu)解是個(gè)NP完全問(wèn)題,因此要想在合理的時(shí)間內(nèi)尋找蘊(yùn)涵勢(shì)必要限制遞歸學(xué)...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 電路功耗研究
    2.1 引言
    2.2 電路功耗產(chǎn)生的原因
    2.3 功耗問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
        2.3.1 功耗估計(jì)分析技術(shù)
            2.3.1.1 基于模擬的方法
            2.3.1.2 非模擬的方法
            2.3.1.3 延遲模型的選擇
            2.3.1.4 層次化分析方法
        2.3.2 低功耗設(shè)計(jì)方法
            2.3.2.1 系統(tǒng)級(jí)功耗優(yōu)化
            2.3.2.2 體系結(jié)構(gòu)級(jí)功耗優(yōu)化
            2.3.2.3 邏輯級(jí)功耗優(yōu)化
            2.3.2.4 電路級(jí)功耗優(yōu)化
            2.3.2.5 其它低功耗優(yōu)化方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系尋找算法
    3.1 蘊(yùn)涵關(guān)系基本概念
    3.2 基于遞歸學(xué)習(xí)的邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系尋找算法
    3.3 一種改進(jìn)的尋找邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系的算法
        3.3.1 算法基本法則
        3.3.2 算法描述
    3.4 兩種算法的比較
第4章 基于靜態(tài)邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系的電路功耗優(yōu)化
    4.1 電路基礎(chǔ)概念
    4.2 邏輯綜合工具SIS介紹
    4.3 電路功耗優(yōu)化過(guò)程
        4.3.1 選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)并確定邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系
        4.3.2 電路邏輯添加
        4.3.3 冗余邏輯的尋找和消除
            4.3.3.1 單個(gè)門(mén)的約簡(jiǎn)
            4.3.3.2 非門(mén)鏈的消除
        4.3.4 最佳的電路選擇
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
第5章 改進(jìn)的尋找邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系算法的實(shí)現(xiàn)
    5.1 邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系尋找的代碼實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 SIS基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析
        5.1.2 邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系尋找模塊基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及方法
        5.1.3 邏輯蘊(yùn)涵尋找的具體實(shí)現(xiàn)
    5.2 邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系尋找模塊的SIS嵌入
        5.2.1 代碼部分的嵌入
        5.2.2 編譯部分的嵌入
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3745887