广告

原创 【博客大赛】IC低功耗设计

2013-12-6 15:00 598 0 分类: FPGA/CPLD

一:为什么要低功耗设计

便携式终端的出现

手机、数码相机、笔记本电脑等

要求高性能,长待机时间、重量轻

20131206145856106001.jpg

如果不控制功耗,照此速度发展下去,芯片的power density会达到太阳表面的程度。

二:功耗的分类

1) 动态功耗

动态功耗是激活状态时电路的功耗。

由于任何激励导致的网络电路电压的变化就是激活状态。

当网络状态并不改变逻辑状态时,动态功耗也会发生。

动态功耗包含两部分:

开关功耗:

开关功耗是对负载电容充放电时的功率消耗。

负载电容是驱动输出网络或门电容的总和。

开关功耗与逻辑转换成正比,开关功耗是负载电容与逻辑转换的函数。

开关功耗在CMOS电路中占有较高比例。

短路功耗

2)静态功耗

静态功耗是当电路处于非激活态或静止态时(非开关态),电路的功耗。

最大的静态功耗是源漏阈值泄露,减小阈值电压可实现栅极关闭。

静态功耗也发生在扩散层和衬底的电流泄露。

静态功耗也较泄露功耗。

20131206145902603002.gif

对应动态功耗,可以采取降低电压和降低频率的方式。

三:降低功耗的方法

1) 拆分大的逻辑,采用流水线的方式

20131206145908820003.gif

2) 并行处理

20131206145912881004.gif7t8

20131206145922776006.jpg

代价是增加了芯片的面积和降低了时钟的频率。

3) 减小开关激活概率;减小短脉冲干扰;减少门控时钟激活

广告

文章评论 0条评论)

登录后参与讨论
相关推荐阅读
sunyzz 2017-08-19 10:38
【博客大赛】AVALON总线介绍
1、AVALON总线简介Avalon总线是一种协议较为简单的片内总线,是ALTERA公司定义的片上互联总线,该总线可以将诸如NIOS II的CPU与其他外设连接起来,进而进行数据交换。AVALON总线...
sunyzz 2017-08-17 21:36
【博客大赛】不要轻易做职场滥好人
小A毕业于国内普通高校,但是他聪明,勤奋,能干,动手能力强,可是即便有这些优点也不能让小A轻轻松松找到一份好工作。这不,去年9月份小A好不容易找到一份工作,然后立马就入职了C公司,生怕C公司过两天不要...
sunyzz 2017-08-16 21:15
【博客大赛】IC设计低功耗技术四
五:工艺层面的降低功耗前面几节都是在讨论设计人员如何在前期阶段,中期阶段降低功耗,涉及到软件层面的,硬件层面的,这些技巧基本都是前辈总结出来的,或者根据理论推论出来的。但是到了后期,想降低功耗基本就要...
sunyzz 2017-08-14 22:35
【博客大赛】IC设计之低功耗技术三
四:RTL(寄存器传输)级的低功耗设计4.1 状态机的设计状态机编码中一般有两种方式,普通的二进制编码,特殊的格雷码,格雷码的特点是两个数据之间的跳变时只会有一个bit在toggle,显然比起多bit...
sunyzz 2017-08-12 16:51
【博客大赛】IC设计之低功耗技术二
三、架构层面的降低功耗系统的实现有很多的方式,每种方式对功耗的影响都不相同,本节主要介绍架构对功耗的影响。3.1 高级门口电路 在同步电路系统中,时钟占据了大部分的动态功耗,因而在一些情况下,如果有些...
sunyzz 2017-08-12 10:37
【博客大赛】IC 设计之低功耗技术一
一、前言随着计算机技术和微电子技术的迅速发展,嵌入式系统应用领域越来越广泛。节能是全球化的热潮,如计算机里的许多芯片过去用5V供电,现在用3.3V,1.8V,甚至更低的电压。目前的低功耗设计主要从芯片...
我要评论
0
0
广告
关闭 热点推荐上一条 /2 下一条