【摘 要】
:
随着工艺制程的进步,芯片的集成度越来越高,面对超大规模的集成电路,传统的展平式设计法往往无法高效地实现设计指标。层次化设计法通过模块划分的方式,把一个完整的设计转换为多个并行化的设计,从而减少了物理设计阶段的耗时,提升了设计效率。本文以一款采用TSMC 90nm工艺的ARM双核处理器芯片的层次化物理设计为背景,对层次化设计法进行了研究与实现,主要完成了以下工作:(1)使用层次化设计法,基于Cade
论文部分内容阅读
随着工艺制程的进步,芯片的集成度越来越高,面对超大规模的集成电路,传统的展平式设计法往往无法高效地实现设计指标。层次化设计法通过模块划分的方式,把一个完整的设计转换为多个并行化的设计,从而减少了物理设计阶段的耗时,提升了设计效率。本文以一款采用TSMC 90nm工艺的ARM双核处理器芯片的层次化物理设计为背景,对层次化设计法进行了研究与实现,主要完成了以下工作:(1)使用层次化设计法,基于Cadence公司的Innovus工具完成了 ARM双核处理器芯片的物理实现,主要包括子模块划分、时序预算与子模块的约束分配、子模块物理设计、顶层整合等环节。在设计过程中创建了弹性模型、接口逻辑模型对流程进行优化。在子模块的物理设计过程中,完成了子模块的时钟树设计、布局布线设计,在不同设计阶段使用不同的方法对设计进行优化,最终实现子模块的时序收敛。在顶层整合阶段,通过接口逻辑模型的创建对流程进行优化,缩短了顶层整合阶段的耗时,最终实现了整个芯片的时序收敛,并对物理实现后的结果进行了时序验证、物理验证、功耗验证。(2)采用了分布式的方法对层次化设计法的流程进行了优化,和原有的层次化设计法流程相比,分布式层次化设计法的总耗时缩短了 9.52%。(3)设计了对照实验,使用展平式设计法对ARM双核处理器芯片进行了物理设计,并从时序、设计耗时等方面对两种设计法的设计结果进行分析说明。最后,本文通过多组较大规模芯片的对照实验验证了层次化设计法的普适性。本文完成了 ARM双核处理器芯片的层次化物理实现,该芯片最终的工作频率为549.5MHz、面积为8mm2、功耗为180.6mW、电压降小于供电电压的3%,均满足设计指标要求。与展平式设计法相比,层次化设计法的总耗时缩短了 27.07%。实验结果表明,层次化设计法与展平式设计法相比,不仅能保证物理实现后的结果时序收敛,并满足各项设计指标要求,还能有效缩短物理设计的耗时,而分布式层次化设计法可以在层次化设计法的基础上进一步缩短设计耗时。最后,还通过多组较大规模芯片的对照实验验证了该结论的普适性。本论文的相关工作与结果以及采用的优化方法对层次化物理设计法的研究具有一定的参考作用。
其他文献
在质量分布不均匀的情况下,电机转子的旋转将在旋转轴上施加一个交变的离心力,会加速转轴的磨损导致机器使用寿命缩短,并产生噪音、振动等现象恶化工作环境。因此,研究转子不平衡问题并找到合适的解决方法具有重要意义。目前,国内的动平衡机基本都是针对中大型转子,并且大多采用去重的方法进行动平衡;少数针对小型转子的平衡机也都是采用测试与校正分离的方法,精度低、效率低,无法满足中小型企业的需求。因此,急需研发一款
随着科学技术的发展以及自动化程度的不断提高,仪器仪表行业也迎来了飞速发展的黄金时期,各种新型仪器研制成功,仪器的功能也日益丰富。然而,仪器行业发展的同时也给人们的使用增加了一些困难,人们需要了解更多的功能特性并从中选取适合相应场景的仪器。在人工智能与深度学习技术蓬勃发展的背景下,问答系统逐渐成为自然语言理解领域最热门的研究方向之一,将问答系统与仪器领域相结合从而提高人机交互效率成为发展趋势。然而目
随着现代社会无线通信技术的飞速发展,电磁频谱资源如何高效的进行数字模块监测和处理越发重要,无论在军用还是民用领域频谱资源监测和处理都是不可或缺。专用模块的频谱处理实现方式而言,无论采用计算机、通用频谱芯片、FPGA内嵌算法模块都会存在功耗、速度、精度、资源利用率等问题。为了实现智能网络集成系统的实时性、小型化的研发要求,本文基于频谱感知平台,提出一种频谱处理模块的ASIC芯片解决方案。本文设计并实
随着无人机智能化技术的不断发展,无人机以其高智能性、成本低、适应能力强、易操作等特点受到越来越多的关注。在一些应用环境中,利用无人机的高机动性和部署方便等优点,将微型基站搭载在无人机上作为临时信号收发系统,可以对信号缺失的地面目标提供通信支援服务。但是由于单架无人机覆盖范围和功率有限,需要通过多无人机协同覆盖的方式,来提供对较大范围内更多用户的实时通信支持服务。本文研究利用多无人机协同覆盖对地面未
在过去几年,游戏行业在国内迅速发展壮大,中国已经是世界上最大的游戏市场。随着游戏用户规模增长速度放缓,游戏人口红利趋于饱和,我国的游戏市场正由增量市场逐步向存量市场过渡。国内游戏存量市场竞争越来越激烈,在游戏日常运营中,相同化、粗粒度、全覆盖的传统运营策略无法实现对不同类型玩家的精准营销,导致玩家流失。游戏开发商需要结合海量玩家游戏日志,敏锐分析用户需求,提出不同的玩家滞留策略,进而实现对不同玩家
近年来,我国周边区域争端不断,而制信息权在作战中有着极为重要的地位,为保证作战中的信息优势,迫切地需要在获取战场态势时更加隐蔽、高效、准确。多站无源定位作用距离远、定位精度高、定位速度快、隐蔽性强,因此得到了广泛的应用。现今的电磁环境中,往往存在大量辐射源,无源定位系统要实现高精度的时差定位,首先需要对接收到的多个辐射源信号相互交错的脉冲序列进行分选与配对。本文针对多站无源时差定位系统,重点研究了
科技期刊是专业出版自然科学技术的期刊。科技期刊的信息抽取与收集是构建学术服务平台、深入开发利用知识资源的基础和大规模整合知识信息资源、提高整体资源综合利用价值和附加价值的有效途径。由于期刊覆盖的领域很广,网页设计也极为复杂,大部分论文网页都经DIV+CSS等Web技术进行渲染,很难大批量地直接从期刊网页中提取出期刊论文的信息数据。因此,如何大规模地自动识别并准确提取所需粒度的论文网页数据是本文的主
随着我国制造业的智能化转型和无人化工厂的落地,企业对机加产线长期无人化稳定运行提出了更高的要求。在实际生产过程中存在以下问题:生产现场采取的设备巡检和产品质量抽检等手段低效且无法实现预先检查,而产线设备的性能状态直接影响产线加工水平和产品质量;产线多源异构数据集成困难,信息资源利用效率低;管理者与产线在可视化交互方面缺少便利的交互手段。针对上述问题,本文以机加产线为研究对象,结合数字孪生技术和数字
<正> 1960~1980年间,发展中国家的粮食消费增长了一倍,各种粮食的消费组成也发生了变化。随着收入的提高和消费者嗜好的改变,稻米和杂粮的消费量减少,小麦消费量增加了。
随着半导体行业和集成电路技术的快速发展,电源管理技术得到了广泛的关注和深入的研究。低压差线性稳压器(LDO)凭借其低噪声、低成本、高精度、电路简单等优点成为了电源管理电路中应用最广泛的产品。由于消费式电子设备的发展需求,近几年的LDO研究向着低噪声、快速瞬态响应、出色的环路稳定性和无片外电容等方向发展。本文对实现低噪声和快速瞬态响应的LDO进行了一定的讨论和研究。本篇论文采用HHNEC 0.35μ