文档介绍：摘要移动计算和数字多媒体的应用成为后时代的趋势已经是一个不争的事实,数字集成电路不断向专用化发展。面对大规模的数据量、计算量的需求,应用工程师发现各种处理器的功耗无法满足他们的设计要求,漫长的开发周期与设计收敛并快速上市成为一对无法调和的矛盾。为了解决这一问题,在低功耗设计领域,研究人员对门控时钟展开了大量的研究,它的基本思想是:通过减少数字电路的无效翻转次数来实现动态功耗减少的目的。在具体的实现上,当前主流的方式集中在电路级,通过对数字电路的逻辑进行分析,自动化的插入门控逻辑进行优化。此外,由于芯片规模和功耗的不断增加,带来测试的复杂度的增加,芯片在测试过程中损坏的风险大大增加。高强度的测试电流和过热往往导致在测试过程中对正常的芯片产生永久性破坏。此外,在供电回路的电源和地之间高密度的电流变化产生的噪声干扰到电路的正常工作,这导致正常的芯片在测试过程中失效,带来生产良品率下降。针对可测试设计的低功耗设计技术成为研究人员的关注焦点,希望能够提出新的设计方法和流程,它们能够对现有的主流设计方法不进行大的改动,实现最小代价地与当前的设计流程连接。本文首先介绍在处理器低功耗设计方面的基本概念和主要的研究内容,然后对其中的四个关键性问题进行研究,它们是,可复用的数字信号处理器原型、低功耗门控体系结构,有效的指令系统扩展、低功耗可测试性技术和设计方法学。为了验证从原型到低功耗设计的有效性,我们基于米工艺的技术对我们设计的低功耗汀!_頴械缏贩抡妫峁な盗用我们的方法,能够实现以较小的代价获得非常有效的功耗性能。针对当前日益标准化的视频编解码算法和通讯编码系统,我们对闹噶钕低辰辛擞效地扩展,通过增加小代价的专用微体系结构有效提的运算效率。为了验证我们提出的基于分割的低功耗可测试性设计技术的有效性,我们在一款基于⒚椎腁酒目刹馐孕陨杓粕嫌τ昧苏庖环椒ǎ笛榻果证实了在测试过程中,我们获得了理想的测试覆盖率和较高的良品率。本文的贡献和创新性工作主要体现在以下几个方面:·提出一种超长指令字男槟庠停迷途哂幸欢ǖ腞峁固点,可看成是具有多个微结构的并行处理器结构。该微结构试图将中文摘要
一个已有的Ⅵ.指令系统映射为一个由多个可扩展的结构组成的线的动态功耗降低到最小。提出了基于资源冲突监测的早期预测算法,对每一条独立通道的各级流水线结构进行了优化,同时给出了一个完整·针对氖悠当嘟饴牒屯ㄑ侗嘟饴胗τ茫岢隽烁咝У腄指令扩销的⑻逑到峁埂⒁恢指咝阅艿腁整数反变换结构和一种针对超的电路分割方法和杓屏鞒蹋⒔溆τ糜诖蠊婺5纳馐允导中。在此基础上进一步提出了基于二部图的电路自动分割方法,该算法能关键词:超长指令字,⑻逑到峁梗凸模刹馐陨杓疲趴兀静态超标量结构,在此基础上,我们实现了命名为的位指令系统的结构。·在结构的基础上提出了一套减少无效时钟翻转的有效方法,把流水的的时钟布局结构,实验数据显示了该算法能够在有限的附加电路的代价下实现非常显著的动态功耗优化。展的方式以及高性能、低开销的微体系结构。提出了一种高性能、低开长氲母呙芏染来斫峁埂·针对可测试性设计牧煊蛑杏龅降墓奈侍猓岢隽嘶诙嗍敝佑够将分割电路带来的附加电路面积进一步降低,同时不牺牲电路的故障覆盖率和电路分割的“合理性”。中文摘要一Ⅱ一
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~一肿啷眦岫吼一阪一町ㄍ冗谑畲股具笠豁鲞筮筚忻轫鲆唤排主要符号对照表确定性门控时钟快速傅立叶变换复杂指令级计算机近期最少使用数字信号处理器快速复傅立叶变换单指令流多数据流超长指令字可测试设计可观测性非必要条件流水线平衡寄存器传输级精简指令级计算机—有限冲击响应离散余弦变换反离散余弦变换总线冲突控制惦队列微控制单元时钟树综合早期时钟门控寄存器门控单元负沿寄存器门控单元空操作指令缓冲队列一Ⅸ一琈痶:甶
—读后写獁片上系统直接内存访问绝对差值和三阶段搜索钻石搜索运动估计块匹配算法绝对值计算绝对值累半比较器串行进位加法器超前进位加法器进位保留加法器—峰值信噪比超大规模集成电路通用处理单元先进先出队列主要符号对照表一
第一章绪论课题来源谕馍逃猛ㄓ肈开发的现状数字信号处理器钦攵允中藕糯碛τ每7⒌慕惺中藕糯淼贾С值ブ芷诹酱位蛄酱我陨——目前军用数字信号处理器市场大多被欧美日等发达国家所垄断,特别是这几年来,随着中国加入世界贸易组织,高科技领域的竞争日益加剧,加强对酒杓频难芯扛侵凉刂匾#唤龃俳夜开发出能参与国际竞争的酒沟梦夜冒氲继迨谐〗ú辉僖览倒的芯片,而且有助于为我国培养出高素质