数字集成电路低功耗优化设计解析

在集成电路制造技术发展的推动下,芯片的集成度与速度持续提高,但单面面积的功耗却呈上升趋势.目前,一切IC设计都十分关注功能问题,并积极寻求路径优化功耗设计.在本案,笔者结合工作经验,浅析数字集成电路低功耗的优化设计.     

电源分布网络的快速建模与电容优化

电源分布网络（PDN）是电源完整性（PI）问题的核心内容,PDN的设计对高频高速集成电路（IC）的稳定性和可靠性具有重要的意义。随着集成电路的工作频率不断提高、电源电压的不断降低、以及集成度和复杂度的不断升高,PDN的建模与去耦电容优化也面临着越来越大的挑战。该文综述了PDN建模领域经典的阻抗计算方法,以及去耦电容优化领域常用的优化算法,总结了这些方法的优缺点以及作者团队在该领域的主要贡献,指出了当下该领域面临的主要问题和技术挑战,并对该领域的未来发展趋势作了简要讨论。     

数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术

通过一个图像处理SoC的设计实例,着重讨论在物理设计阶段降低CMOS功耗的方法.该方法首先调整PAD摆放位置、调整宏单元摆放位置、优化电源规划,得到一个低电压压降版图,间接降低CMOS功耗;接着,通过规划开关活动率文件与设置功耗优化指令,直接降低CMOS功耗.最终实验结果表明此方法使CMOS功耗降低了10.92%.基于该设计流程的图像处理SoC已经通过ATE设备的测试,并且其功耗满足预期目标.     

高速集成电路电源网络的频率特性分析

提出了用一种简单模型计算随频率变化的电感。由于稠密的部分电感矩阵使得方程求解非常困难，采用二次求逆的方法对其进行处理。采用频变电感的计算方法，分析了三种类型电源网络的电感随频率变化的特性。由计算结果可知，网络的回路电感随信号频率的升高呈下降趋势，且成对分布的电源网络的回路电感最小。这为电源网络的设计和同步开关噪声的分析提供了一定的依据。     

电池供电应用的集成电路

目前,不仅是便携式娱乐设备和手持产品采用电池供电应用,此类应用在绿色产品中也有用武之地,例如光伏（PhotoVoltaic,PV）应用和电动车（Electrical Vehicle,EV）等。随着电池在人们的日常生活中日益普及,选择何种电池和低功耗设计方案,已成为电池供电产品的开发能否取得成功的关键。     

基于双边沿触发计数器的低功耗全数字锁相环的设计

提出了一种低功耗、快速锁定全数字锁相环的设计方法。该文从消除因时钟信号冗余跳变而产生的无效功耗的要求出发,阐述了双边沿触发计数器的设计思想,提出了用双边沿触发计数器替代传统数字序列滤波器中的单边沿触发计数器的锁相环设计方案,以从降低时钟工作频率、减小工作电压和抑制冗余电路的开关活动性等方面降低系统的功耗;同时在环路中采用自动变模控制技术,以加快环路的锁定速度,减少相位抖动。最后采用EDA技术进行了该全数字锁相环的设计与实现,理论分析和实验结果表明其低功耗性、快速锁定性均有明显改善。     

浅谈现代数字微波机房电源供电方式

本文提出现代广电数字微波通信传输机房中全部采用直流供电的必要性和可行性,还对未来广电微波通信传输机房建设提出了一些合理化的建议。     

数字集成电路测试系统结构分析

本文介绍大规模数字集成电路自动化测试系统的基本构成。     

一种时序精确的集成电路网络应用系统建模与仿真环境

新型复杂的系统集成电路芯片(SOC)常常应用于网络环境中，因此需要对其所处网络环境建模与仿真，这意味着要能够对芯片同时进行网络建模和传统的系统级的建模。本论文介绍了一种时序精确的建模与仿真方法，它集成了系统建模语言(SystermC)和网络仿真环境(NS-2)，使用这种集成建模与仿真环境可以显著地加速具有网络通信需求的芯片的设计过程。     

低功耗Sigma Delta调制器的建模与设计

针对Sigma Delta ADC在实现高精度的同时如何降低系统功耗这一问题,通过进行建模分析,得出满足精度需求的最低性能指标。并对二阶Sigma Delta调制器的非理想因素进行数学建模分析,在满足ADC精度的同时对ADC组成模块的最低性能指标进行分配,利用SDtoolbox进行仿真验证。基于CSMC 0.5 μmCMOS工艺,在5 V电源电压下,对调制器进行了电路级设计。结果显示在模块最低性能时,调制器输出信号的带内信噪比为835 dB,总功耗为18 mW。     

数字集成电路设计原理与使用浅谈

数字集成电路在应用期间,存在相关设计原理不清晰、应用混乱等问题,本文以数字集成电路的设计原理和使用为研究对象,提出相关的使用措施和设计原理中的设计规范,以期为相关设计和使用人员提供理论支撑和参考.     

硬件描述语言与数字逻辑电路设计

硬件描述语言作为硬件设计者与ＥＤＡ工具之间的界面,用于数字电路与系统的描述、模拟和自动设计。介绍了以硬件描述语言和逻辑综合为基础的自顶向下的设计方法,以及作为ＩＥＥＥ标准的硬件描述语言ＶＨＤＬ。     

热完整性：低功耗IC数字设计必备的技术

在本年度的设计自动化大会上，新老供应商都争相推出功率设计工具，旨在为数字IC设计师提供评估功耗的一种更好方法。     

在电子与电气信息类专业开设"EDA"及"专用集成电路设计基础"等课程的实践与体会

介绍了在电子与电气信息专业开设“EDA”及“专用集成电路设计基础”等课程的重要性。提出实验室建设、教材编写和多媒体课件制作的同步建设方案。实践证明,取得了较好的教学效果。     

同步数字集成电路设计中的时钟偏移分析

随着社会经济的迅速发展,同步集成电路的设计应用,在推动我国电子行业发展的同时,还给人们的日常生活带来了极大的便利。然而在实际设计中,受时钟偏移的影响,同步数字集成电路的整体性能无法得到保障,这些,都将成为当前同步数字集成电路设计人员急需完善的问题。在此,本文针对同步数字集成电路设计中的时钟偏移这一问题,做以下论述。     

数字集成电路测试系统逻辑测试单元分析

本文简要分析了数字集成电路测试系统中的逻辑测试单元。     

高温CMOS数字集成电路的瞬态特性分析

本文分析了高温CMOS倒相器和门电路的瞬态特性,建立了它们的上升时间,下降时间和延迟时间的计算公式。根据本文分析的结果,高温CMOS倒相器和门电路瞬态特性变差的原因是由于MOST阈值电压和载流子迁移率降低,以及MOST漏端pn结反向泄漏电流增大的缘故。本文给出的计算结果能较好地解释实验现象。     

HFC网络集中供电实验与分析

在我国大中城市,随着HFC网络的不断发展,每台光工作站覆盖用户数量的规模不断减小,目的是提高有线电视传输的系统指标及减小因为双向HFC所固有的“漏斗”效应汇聚噪声对于回传业务的影响。 对于HFC网络的供电,一直以来存在着两种方式,即220VAC直接供电方式和利用光工作站的交流