一款基带通信芯片中TD-SCDMA模块的低功耗后端设计

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq11qq11qq11qq11qq11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着半导体制造技术的发展,市场对移动电子设备的要求越来越高,超深亚微米工艺已广泛应用于芯片制造,芯片的低功耗设计变得越来越重要。当前的低功耗设计已经有相应的理论基础和一些相应的设计技术,比如从降低动态功耗出发的门控时钟技术;从降低静态功耗出发的多阈值电压技术、门控电源技术,以及较复杂的动态频率电压缩放技术等等。然而当前芯片规模庞大,功能种类繁多,运行频率越来越高,增加了对其进行低功耗设计的复杂程度。鉴于各种低功耗技术都会对设计本身带来不同程度的影响,因此需要针对不同的设计需求合理地规划使用低功耗方法。本课题来源于英特尔无线通信技术公司的一款手机基带芯片项目,对其中的TD-SCDMA通信模块完成了低功耗的后端设计,并提出了基于数据路径的动态低功耗方法设想,在TD模块的后端设计中对其进行了探索。本文首先研究了数字电路中的功耗理论,对现有的低功耗技术及统一电源格式UPF进行了分析,在此基础上完成了TD模块的低功耗后端设计。针对TD模块的特点,在后端设计中进行了合理的UPF定义与布局规划工作,讨论并实现了电源规划、布局、时钟树与布线等内容。随后在此基础上,本文继续深入研究了基于数据路径的动态低功耗技术(Dynamic Power Reduction of Data Paths,DPRDP),详细论证了这一技术的理论基础,并初步讨论了其在后端设计中的应用方法。通过将动态低功耗技术DPRDP加入已经完成的TD模块后端设计流程,可以实际探索其在芯片后端设计阶段对时序、布线拥塞等方面带来的影响,以及各个步骤执行时间的变化情况。而最终的结果可以通过功耗分析来与之前的数据进行比较,确定基于数据路径的动态低功耗技术的有效性。本文中的设计使用了新思科技公司的IC Compiler物理设计工具、PrimeTime时序分析工具与PrimeTime-PX功耗计算工具,采用台积电28nm工艺,完成了不同设计流程的TD模块后端设计。根据功耗计算的结果,采用基于数据路径的动态低功耗方法最多可使TD模块的动态功耗降低约20%,进而使得总功耗降低了10%。然后在时序、布线拥塞与实施时间三个方面探讨了该应用在后端设计中造成的影响,在TD模块的设计中并未发现此方法会对设计的完成带来明显困难,初步确定了基于数据路径的动态低功耗方法可以用于实际电路的设计。本文的最后进一步讨论了此方法的实际效果与影响,并且展望了其更为合理的应用方法与条件。
其他文献
电磁计算主要可以分为低频方法和高频方法两大类,常见的低频方法比如时域有限差分方法,矩量法以及有限元法等,这些方法虽然可以有效地分析电小尺寸物体的电磁散射问题,计算精
特发性膜性肾病(IMN)的发病机制至今未明,目前多认为与自身免疫相关,病理活检可见肾小球基膜上皮细胞下免疫复合物沉积伴肾小球基膜弥漫增厚。IMN的治疗方法较多,从一般治疗
<正>特发性膜性肾病(IMN)是肾病综合征最常见的病理类型之一,其病理特点是免疫复合物沉积于肾小球毛细血管[1]。近几年我国北方IMN患者数量增加趋势明显[2,3],亚洲人IMN患者3
目的探讨固定正畸患者首次治疗后24h正畸疼痛评分与咬合功能相关性。方法选取自愿受试者78例,统一采用MBT直丝弓矫治技术矫治,分别计测粘戴固定矫治器前(T0)与粘戴24h后(T1)
随着信息技术的快速发展,计算机网络的广泛使用,网络信息高度膨胀。网络设备的升级速度远远赶不上信息的增长速度,因此网络传输过程中出现了大量的拥塞。与此同时由于网络设计的
推行工程监理制,是我国工程建设领域项目管理体制改革的重大举措之一。交通部作为全国推行工程监理制最早的部门之一,从八十年代中期开始,就在公路和水运工程建设项目中开展了工
玉米是我国主要农作物之一,产量居世界第二位。玉米不但是主食,同时也是生物工程、医药、化工等产业必不可少的原料,玉米精深加工在国民经济发展中起着举足轻重的作用。但是,
科学技术的飞速发展,推动了人们物质和文化生活水平的不断提高。海量的信息以及越来越多的仪器设备正在向着网络化和智能化的方向发展,这就要不断提高网络传输容量。光纤通信
随着电子行业的发展,电力半导体器件向着小型化、紧凑化、高性能的方向发展,使得单个器件热流密度和表面温度越来越高,所以,研究功率半导体器件的散热有重要意义。单纯依靠理