【摘 要】
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太阳能供电电子系统所处工作环境温度范围宽、变化剧烈,考虑最坏工作条件的集成电路设计形成过大的时序余量,在大部分工作条件下形成功耗损失.本文在分析电路时序与温度、电
【机 构】
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北京计算机技术及应用研究所 北京 100854
【出 处】
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全国抗恶劣环境计算机第二十四届学术年会
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太阳能供电电子系统所处工作环境温度范围宽、变化剧烈,考虑最坏工作条件的集成电路设计形成过大的时序余量,在大部分工作条件下形成功耗损失.本文在分析电路时序与温度、电压关系的基础上,提出了基于延迟负反馈的硬件自适应电压调节结构.该方案采用包含温度补偿的时延测量电路在线感知关键路径时序余量的变化,通过磁滞PID控制逻辑动态调节电压转换器的供电电压,使功能电路既可以保证一定的时序余量不发生时序违规,同时调低工作电压以降低功耗.控制结构采用RTL实现,不需软件参与,应用于浮点运算器的实验结果表明,电路工作温度在-55℃～125℃范围内变化时,功耗减小29.6％,而且不发生时序违规.使用该技术的集成电路在不同温度下的功耗和电压需求与太阳能帆板-蓄电池的输出特性相适应,有利于能源的高效利用.
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