与第四代移动通信技术(LTE)相比,5G通信技术具有更大带宽、更低时延、更高速率及更强连接能力,但功耗问题也更加凸显。移动设备上的基带芯片是实现5G通信技术的关键环节。针对5G超大网络流量及传输速率所导致的功耗问题,5G基带芯片的低功耗研究具有重要研究价值。而存储器在如今基带芯片设计中占比已达60%,为了降低5G基带芯片的功耗,对存储器低功耗技术的研究对5G基带芯片设计更是显得尤为重要。为平衡功耗问题,英特尔公司在5G基带芯片中设计了统一物理层控制器,并采用ARCHS47多核集群作为统一物理层控制器的数据处理单元,服务于2G/3G/4G/5G等物理层,提供内存及IO接口等动态共享单元,统一控制物理层之间的数据通信、物理层与协议栈之间的通信。本论文的研究对象是ARCHS47多核集群中分布的存储器,研究目标是通过对存储器低功耗设计使系统的功耗降低10%左右。本论文深入研究了7纳米工艺制程下存储器的基本结构与工作模式,在此基础上,提出在处理器无外部访问事务时控制存储器进入深度睡眠模式的保留状态控制方法,并采用该方法对统一物理层控制器中的存储器进行保留状态控制以优化系统功耗。为了满足低功耗的要求,统一物理层控制器划分多个电源域进行电源分布式管理,多核集群内不同的电源域可独立开关,在上电状态下,根据不同的负载要求,内核与集群可进入工作模式或省电模式,其存储器根据不同配置在省电模式或关电状态下是否进入保留状态。针对不同需求,配合电源域开关的切换以及内核工作模式间的跳转,完成存储器进退保留状态的控制这一难点。论文通过设计状态机分别对内核与集群中存储器进行低功耗控制并完成与存储器外层逻辑的握手,按照电源域的不同分步完成存储器低功耗设计。该控制结构层次分明,具有很好的继承性与可移植性。本文基于随机C语言的定向测试完成对存储器低功耗设计的验证,通过不同的测试用例测得覆盖率达到100%,满足验证的完备性。针对统一物理层控制器中的存储器,通过流片前后功耗数据的分析,证实了统一物理层控制器的功耗损失较未采用该方法的方案降低了10%左右。综上,对含处理器的系统进行存储器保留状态控制,能够通过降低漏电流降低系统功耗,具有重要的工程意义。