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随着手持设备、无线传感网络的广泛应用和芯片尺寸的不断缩小，功耗问题已经成为系统芯片(System-on-Chip，SoC)设计时必须考虑的重要问题。传统芯片层面的低功耗方法已越来越不能满足应用需求，以基于片上监测的动态电压调节(DynamicVoltageScaling，DVS)为代表的低功耗方法应运而生，并逐渐成为工业界和学术界研究的热点。 本文在广泛调研国内外低功耗方法的基础上，确定了将面向DVS系统的原地时序监测和错误纠正方法作为主要研究对象。该方法将监测单元插入到芯片关键路径的末端，实时监测芯片的工作情况，原地纠正时序错误，并将监测结果作为DVS的依据。本文设计了具有错误监测和纠正功能的原地监测单元；构建了以监测单元为核心，三级流水线乘法器为主体，错误纠正控制信号产生电路和DVS模块为重要组成部分的流水线乘法器DVS系统；融合了开环控制与闭环调节相结合的DVS方法；并设计了新型的模数混合仿真平台，对所设计的电路和系统进行仿真。 本文基于SMIC65nmCMOS工艺进行了原地监测单元和流水线乘法器DVS系统的电路设计、版图设计与仿真。仿真结果表明，原地监测单元最高工作频率可达400MHz。以此频率为上限，监测单元在0.8V～1.2V电压范围和-50℃～100℃的温度范围内，不同工艺角下均能正确实现时序监测和错误纠正的功能。流水线乘法器DVS系统能够有效抑制错误传播，输出正确结果。与在1.2V固定电压下的情况相比，流水线乘法器通过DVS的方法，以增加22.9％的面积为代价，最多可节省47.94%的平均动态功耗，达到了良好的低功耗效果。