【摘 要】
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SoC是一种以IP核复用和软硬件协同设计为基础的新型芯片设计技术.为了支持SoC系统的功耗估计与低功耗设计,该文致力于研究IP核功耗建模的有效方法.通过对RT级和系统级电路功
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SoC是一种以IP核复用和软硬件协同设计为基础的新型芯片设计技术.为了支持SoC系统的功耗估计与低功耗设计,该文致力于研究IP核功耗建模的有效方法.通过对RT级和系统级电路功耗的量化分析,该文提出了应用于不同层级、不同应用领域的四种建模方法.1、IP固核需要准确的门级功耗模型,但是一些宏单元却难以被已有的门级模型所描述.该文针对这些客观存在单元的结构对称性,把功耗模型的空间复杂度从指数级削减到多项级;并在晶体管级功耗分析的基础之上,提出了符合ALF标准的能耗描述.2、RT级模块功耗强烈依赖于应用信号模式.该文针对DSP领域中十分普遍的音/视频信号,提出用字级统计来描述信号模式,从而更准确地捕捉了功耗与信号的相互关系.3、基于信号统计的功耗模型比较敏感,要达到更稳定的计算精度(即健壮性),只能建立单周期信号的功耗模型.该文为此构造了健壮性的量化定义,并通过电路结构的特征分析,提出描述功耗宏观变化的启发式函数;并通过不同功耗成分的启发式进行组合,建立起通和IP核的RT级功耗模型.4、为了进行软硬件功耗协同模型,要求IP核具有更加快速的功耗模型.该文分析了一个嵌入式CPU的内部结构,基于其数据流变化提出一个经验公式,很好地分解了电路功耗的复杂性;并通过大量的指令功耗采样分析,构造出一个指令级的CPU功耗模型.
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