超大规模集成电路中低功耗设计与分析

bbu7j

CMOS 电路的功耗可以分为两部分：广义地被分成静态和动态两大类。
1、静态功耗
静态功耗是由于 MOS 晶体管的开关特性并不是理想的，存在漏电流、亚阈值电流、衬底注入电流等非理想的因素，在门不翻转时，即不活动或静态时所消耗的功耗。绝大部分静态功耗是由漏源亚阈值漏电产生，主要由于减小阈值电压而不能使晶体管完全截止。有源区和衬底间的漏电也能产生漏电流。因此，静态功耗也常称为漏功耗。
2、动态功耗
动态功耗是指消耗在电路动作时的功耗，动态功耗是由于 CMOS 电路的开关动作所引起的。当外加激励加在电路上，使节点上电压变化时，电路便处于活动状态。因为在输入端的电平变化可能不能导致在输出端的逻辑变化，所以在输出端即使不发生逻辑变化时也可以发生动态的功率消耗。

低功耗设计方法：
一、系统层次功耗优化：系统级功耗控制的基本方法是针对系统的不同工作模式和状态，设计出相应的低功耗工作模式。
1、软硬件划分
2、存储器优化
3、动态功耗管理

二、算法/行为层次功耗优化：对所需算法的复杂性、并发性进行分析，尽可能利用算法的规整性和可重用性达到降低功耗的目的。
1、算法的复杂性
2、算法的规整性
3、算法的数据精度
4、控制-数据流图低功耗变换

三、结构层次功耗优化：降低电路的工作电压可以有效地降低电路的功耗，但同时会增加电路的延时，因此设计者在降低电路工作电压的同时，必须采取措施提高电路的工作速度。
1、采用并行结构
2、采用流水线结构
3、总线的低功耗设计
4、门控时钟
5、操作数隔离
6、异步电路结构
7、动态电压缩放

四、逻辑电路层次功耗优化
1．公因子提取
2．工艺映射
3．门尺寸优化
4．管脚置换

2020-11-23 10:50 上传 超大规模集成电路中低功耗设计与分析.pdf

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yangf9

好，学习学习                                               

arj2020

好东西，谢谢分享