常用低功耗设计97国际游戏app-

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　　随着半导体工艺的飞速发展和芯片工作频率的提高芯片的功耗迅速增加而功耗增加又将导致芯片发热量的增大和可靠性的下降。因此功耗已经成为深亚微米集成电路设计中的一个非常重要的考虑因素。为了使产品更具有竞争力工业界对芯片设计的要求已从单纯的追求高性能、小面积转换为对性能、面积、功耗的综合要求。微处理器作为数字系统的核心部件其低功耗设计对降低整个系统的功耗具有非常重要的意义。 本文首先介绍了微处理器的功耗来源重点介绍了常用的低功耗设计技术并对今后低功耗微处理器设计的研究方向进行了展望。 1 微处理器的功耗来源 研究微处理器的低功耗设计技术首先必须了解其功耗来源。高层次仿线 中可以看出时钟单元(Clock)功耗最高因为时钟单元有时钟发生器、时钟驱动、时钟树和钟控单元的时钟负载;数据通路(Datapath)是仅次于时钟单元的部分其功耗主要来自运算单元、总线和寄存器堆。除了上述两部分还有存储单元(Memory)控制部分和输入/输出 (ControlI/O)。存储单元的功耗与容量相关。 如图 2 所示CMOS 电路功耗主要由 3 部分组成电路电容充放电引起的动态功耗结反偏时漏电流引起的功耗和短路电流引起的功耗。其中动态功耗是最主要的占了总功耗的 90%以上表达式如下 式中f 为时钟频率C1 为节点电容 为节点的翻转概率Vdd 为工作电压。

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