Reed-Muller逻辑电路功耗估算新方法

"这篇文章是2008年9月发表在浙江大学学报(理学版)上的一篇自然科学论文，作者是叶锡恩、干雪和夏银水，研究机构为宁波大学电路与系统研究所。文章主要探讨了Reed-Muller (RM)逻辑电路的功耗估算技术，通过将多输入AND/XOR门分解成2输入门的树形结构，并利用信号的跳变密度和概率来计算开关活动率，从而进行功耗估计。实验表明这种方法的估算结果与实际电路功耗之间存在良好的线性关系。" 在电子设计自动化(EDA)领域，功耗估算是一项至关重要的任务，因为它直接影响到集成电路的性能、尺寸和冷却需求。Reed-Muller逻辑是一种布尔函数表示法，它扩展了布尔代数，特别适用于编码和解码问题，以及在纠错编码中应用。在本文中，研究者针对这种特定的逻辑电路类型提出了新的功耗估算策略。 首先，他们提出将多输入AND/XOR门分解为基本的2输入门结构。这是为了简化分析，因为2输入门的功耗模型通常比多输入门更易于理解和计算。通过构建这样的门树，可以逐层分析每个2输入门的开关活动，从而准确地追踪信号的变化。 其次，他们引入了两个关键参数——信号概率和跳变密度。信号概率指的是一个信号处于高电平或低电平状态的概率，而跳变密度则是信号在给定时间内改变状态的频率。这两个参数是估计功耗的关键，因为电路的功耗主要取决于信号开关活动的频繁程度。高信号跳变率会导致更多的电流流动，从而增加功耗。 最后，通过结合这些参数，他们计算了内部节点的开关活动率，进而估算整个电路的功耗。实验验证了这种方法的有效性，指出估算值与实际功耗之间的线性关系良好，这意味着该方法在实际应用中能提供可靠的功耗预估，有助于电路设计的优化。 这篇论文贡献了一种适用于Reed-Muller逻辑电路的功耗估算新方法，为复杂逻辑设计的功耗管理提供了新的工具。这种方法的实用性和准确性对于降低电子设备的能耗，提高其效率和可靠性具有重要意义。