SOC技术及系统级低功耗设计

介绍了SOC设计中的IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SOC验证技术、可测性设计技术以及低功耗设计技术。对SOC低功耗设计中的瞬态功耗优化、平均功耗优化以及功耗的物理来源、电容充放电功耗、短路功耗、静电漏电功耗进行了分析。并对典型SOC设计中采取降低芯片和封装电容、降低电源电压,达到降低功耗的技术进行了研究。最后对系统级功耗设计中的电源系统低功耗设计、工作系统低功耗设计进行了探讨。     

SOC时代低功耗设计的研究与进展

在片上系统(SOC)时代,芯片内核的超高功耗密度以及移动应用市场对低功耗的无止境需求,使低功耗设计变得日益重要.文章全面系统地介绍了低功耗设计的相关内容,包括背景、原理和不同层次的功耗优化技术,着重介绍了面向SOC的系统级功耗优化技术.通过对已有研究成果按设计抽象层次和系统功能的分析,指出了其优化的全局性不够充分.提出了基于软硬件协同设计的系统功耗优化思路和设计流程,展望了SOC低功耗设计的发展方向.     

基于SOC的低功耗管理模块设计

功耗是片上系统(SOC)设计中的关键指标之一。对于SOC芯片的低功耗设计,可以采用多种设计方法进行优化。本文设计的低功耗管理模块是通过管理工作时钟的方式对SOC的功耗进行动态调节,能够有效地降低SOC芯片的功耗。     

SoC设计中的低功耗技术

SoC越来越成为设计的主流趋势，而应用系统对低功耗无止境的需求，使得SoC低功耗设计技术变得日益重要。本文首先介绍了低功耗的基本概念，包括原理、优化技术等，着重介绍了面向SoC的系统级功耗优化技术，最后展望了SoC低功耗设计的一些发展方向。     

可编程逻辑器件低功耗技术

为降低可编程逻辑器件设计中的功耗问题,必须从系统的微结构入手,采用低功耗方案降低系统的功耗。首先介绍功耗产生的原因,并通过门控技术、器件选择、寄存器传输级的优化转换和门级低功耗优化技术4个方面,阐述了如何在逻辑层面上进行低功耗设计的基本思想和主要技术。     

嵌入式系统低功耗设计研究

在嵌入式系统设计中低功耗设计是许多设计人员必须面对的问题,其原因在于嵌入式系统产品不是一直都有充足的电源供应,往往是靠电池来供电的,而且大多数嵌入式设备都有体积和质量的约束。另外,系统部件产生的热量和功耗成比例,为解决散热问题而采取的冷却措施进一步增加了整个系统的功耗。为了得到最好的结果,在系统设计时就必须考虑低功耗问题。系统的功耗设计涉及到软件、硬件、集成电路工艺等多个方面,这里分析了功耗产生的原因,从原理和实践上探讨系统的低功耗设计问题,综述硬件低功耗和软件低功耗的设计方法,给出实现低功耗设计的一种可行方法。     

芯片设计中的功耗估计与优化技术

在芯片设计中,低功耗一直是一个重要的目标,受到封装、供电、散热的约束,并且最大功耗限制越来越严格。在本文中,首先讨论了芯片中的功耗来源。接着,阐述了在设计过程初期可以采用的几项可以降低功耗的技巧。本文提出的方法用于架构设计和前段设计的初期,如功耗估计、低功耗架构优化和时钟门控等。     

通用视频输出控制器IP核的低功耗设计

随着芯片的集成度越来越高,芯片的功耗成为芯片设计中越来越重要的优化参数。设计了一种可应用于视频处理芯片、多媒体手持设备、嵌入式SoC等系统中的视频输出控制器。设计中通过多种工艺无关的低功耗设计技术优化控制器的动态功耗。首先分析各子模块的工作频率,降低低速子模块的工作时钟,然后通过添加门控时钟单元降低时钟的翻转次数。应用Design Compiler[1]进行工程的功耗分析,结果表明设计中使用的低功耗设计方法有效降低了模块的动态功耗。     

系统芯片中低功耗测试的几种方法

在系统芯片可测试性设计中考虑功耗优化问题是当前国际上新出现的研究领域。在可测试性设计中考虑功耗的主要原因是数字电路在测试方式下的功耗比系统在正常工作方式下高很多。测试期间的功耗会引发系统成本上升，可靠性降低，成品率下降。本文介绍低功耗测试技术中的一些基本概念，对已有的几种主要的降低测试功耗方法进行分析，最后给出一种高性能微处理器的真速低功耗自测试方法。     

基于硬件构件的嵌入式系统低功耗研究

降低系统功耗不仅要考虑硬件方面的因素,同时也要分析因软件引起的功耗。为了降低系统整体功耗,首先需要明确影响系统功耗的软硬件因素。在硬件方面,通过对硬件构件进行选择、设计和整合等方法降低功耗;软件方面则是重点优化与功耗密切相关的要素,如算法、指令与方法等。这些因素往往是相互制约、相互影响的。设计一个成功的低功耗系统,需要通过分析与实验,明确一个以硬件构件为思想的嵌入式系统低功耗设计时所需考虑的一些问题。