MP3解碼SoC中的低功耗設(shè)計.pdf

1、當(dāng)前，系統(tǒng)級芯片應(yīng)用于MP3播放機(jī)等便攜式消費電子產(chǎn)品中的速度明顯加快。更多功能被集成到芯片中，使芯片集成度不斷提高，面積不斷變大，功耗不斷增加。同時，芯片性能的同步提升直接導(dǎo)致電路工作頻率不斷提高，功耗進(jìn)一步增加。因此，設(shè)計出更低功耗的SoC對于電子產(chǎn)品的升級換代來說變得至關(guān)重要。SoC的低功耗設(shè)計是本文研究的主要課題。 本文從無錫盈泰科技有限公司的MP3解碼SoC入手，在介紹完基本功能和電路結(jié)構(gòu)后，通過基于功耗計算公式的經(jīng)驗

2、估算，得到了芯片的功耗分布，發(fā)現(xiàn)模擬功能模塊、存儲器和時鐘網(wǎng)絡(luò)是組成芯片功耗的主要因素。在采用多種低功耗設(shè)計技術(shù)用以降低這些因素的影響之后，通過對標(biāo)準(zhǔn)單元和存儲器進(jìn)行功耗建模，并應(yīng)用基于功耗模型的功耗仿真，驗證了MP3解碼芯片低功耗設(shè)計的有效性。 本文重點討論了針對MP3解碼SoC應(yīng)用的幾種低功耗設(shè)計技術(shù)。首先，采用可重用SoC設(shè)計方法學(xué)和螺旋式的系統(tǒng)設(shè)計流程，極大地提高了系統(tǒng)級芯片的低功耗設(shè)計效率。其次，降低電源電壓能夠給芯片

3、低功耗目標(biāo)帶來最明顯和直接的好處。同時，結(jié)合合理的掉電策略能夠進(jìn)一步減少電路工作功耗，提高待機(jī)時間。再次，降低芯片或芯片局部的工作頻率也可以減少電路的功耗支出，使用的方法有多種。設(shè)計實踐表明，優(yōu)化軟件編碼效率、提高數(shù)據(jù)通道的工作效率、使用合理的時鐘網(wǎng)絡(luò)分配技術(shù)、以及優(yōu)化存儲器組織架構(gòu)都給MP3解碼芯片節(jié)省了大量的功耗支出。最后，因為在解碼芯片中集成了完整的電源解決方案，保證電源模塊的高效率，也是芯片低功耗工作的保障。 盈泰公司的