基于時(shí)鐘控制技術(shù)的IC低功耗設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著集成電路制造技術(shù)和工藝的不斷發(fā)展進(jìn)步，芯片的運(yùn)行速度和集成度不斷提高，同時(shí)電子設(shè)備對(duì)續(xù)航能力的要求也越來(lái)越高，這兩方面因素均使得集成電路的功耗問(wèn)題日益突出。特別是對(duì)日益普及的移動(dòng)電子設(shè)備，其基帶芯片的設(shè)計(jì)越來(lái)越看重性能、面積和功耗等多個(gè)指標(biāo)的綜合考慮。對(duì)于功耗的優(yōu)化，可以從上到下、從系統(tǒng)到模塊的進(jìn)行，并且可以和功能設(shè)計(jì)、外界條件進(jìn)行平衡。不同層次的功耗優(yōu)化都有各自的特點(diǎn)，其意義均在于減少集成電路的能耗，節(jié)約能源，與此同時(shí)，也可以大幅

2、度的提高集成電路的速度。以上這些因素都迫使芯片設(shè)計(jì)者們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注于數(shù)字集成電路的低功耗設(shè)計(jì)。
　　本論文所參與的項(xiàng)目來(lái)自于英特爾移動(dòng)通訊（西安）有限公司的時(shí)鐘控制單元組，將重點(diǎn)從手機(jī)基帶芯片的寄存器傳輸級(jí)實(shí)現(xiàn)低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。本文首先結(jié)合國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料闡述低功耗優(yōu)化技術(shù)的研究背景，分析低功耗優(yōu)化技術(shù)在數(shù)字集成電路領(lǐng)域的現(xiàn)狀與發(fā)展，并一一列出了低功耗設(shè)計(jì)的兩大方法和六個(gè)不同層次。其次，針對(duì)門(mén)控時(shí)鐘、門(mén)控電源和變頻這三種

3、技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)低功耗手機(jī)基帶芯片，并通過(guò)對(duì)整個(gè)芯片結(jié)構(gòu)、功能以及面積要求的綜合分析，采用硬件控制的方法，完成了對(duì)處理器的檢測(cè)以及對(duì)供電電壓與時(shí)鐘頻率的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)級(jí)芯片降低功耗的目的。最終用仿真工具進(jìn)行功能驗(yàn)證，保證此項(xiàng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與可行性。通過(guò)對(duì)于手機(jī)通訊芯片進(jìn)行寄存器傳輸級(jí)低功耗的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與論證，本文提出一個(gè)基于低功耗手機(jī)基帶芯片較完備的解決方案并實(shí)現(xiàn)，并且在解決同類的問(wèn)題有一定的借鑒意義。
　　最后，對(duì)論文工作進(jìn)行