SOCS芯片低功耗设计与功耗估计技术探索

"SOC芯片低功耗设计及功耗估计若干问题研究" 本文深入探讨了System-on-Chip（SOC）芯片的低功耗设计策略及功耗估算技术，这对于当前的微电子学与固体电子学领域至关重要。随着集成电路的发展遵循摩尔定律，SOC技术已成为集成电路设计的前沿，尤其在深亚微米工艺中，功耗问题已与性能和成本并列，成为设计的关键考量因素。电池驱动的移动电子设备对低功耗的需求进一步加大了设计挑战。 论文作者侯立刚在吴武臣教授的指导下，对SOC低功耗设计进行了全面分析，研究了CMOS VLSI的功耗原理和功耗降低技术。论文按照自顶向下的设计方法，详尽研究了系统级、RTL级、电路级和器件级的低功耗设计策略。同时，论文还关注了功耗可测性设计、功耗估计以及EDA工具的研究进展，这些都是解决SOC功耗问题的关键。 随着SOC芯片复杂度的增加，测试过程中的功耗问题日益突出。论文提出了一种新型线性反馈移位寄存器，用于自动生成测试向量，并利用人工神经网络技术进行评估。此外，为了解决复杂SOC芯片的可测性设计（DFT）实现，论文提出在设计综合阶段利用时序分析来确定DFT方案，这一方法已在H.264编解码芯片设计中得到了成功应用。 功耗估计在SOC设计的高层阶段起着至关重要的作用。论文提出了一种基于人工神经网络的集成电路功耗分析方法，该方法依赖于芯片的输入输出数量、标准单元的数量和类型，通过基准电路的功耗数据训练神经网络，从而提供功耗分析结果。这种方法在ISCAS89基准电路上的验证表明其具有较高的实用价值。 最后，电源完整性在深亚微米工艺的芯片功耗设计阶段扮演着重要角色，确保电源质量对于降低功耗和提高系统性能至关重要。这篇博士学位论文对理解并解决SOC芯片低功耗设计中的诸多挑战提供了宝贵的研究成果和实用方法。