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專用集成電路低功耗入門(分析技術和規範)/集成電路科學與工程叢書

  • 作者：(美)拉凱什·查達//J.巴斯卡爾|責編:劉星寧|譯者:麥宋平//王壹//劉天博//王曉宇//張博宇
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111745907
  • 出版日期：2024/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：204
人民幣：RMB 89 元      售價：元
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內容大鋼
    本書重點關注CMOS數字專用集成電路（ASIC）設備，集中探討了三個主要內容：如何分析或測量功耗，如何為設備指定功耗意圖，以及可以用什麼技術最小化功耗。本書採用易於閱讀的風格編寫，章節間幾乎沒有依賴關係，讀者可以直接跳到感興趣的章節進行閱讀。本書起始章節主要介紹如何測量功耗；隨後的章節介紹低功耗的實現策略；尤其在最後，還介紹了可用於描述功耗意圖的語言。
    本書適合從事晶元設計或具備邏輯設計背景的工程技術人員閱讀，也可作為高等院校集成電路科學與工程、電子科學與技術、微電子學與固體電子學等專業的高年級本科生和研究生的教材和參考書。
作者介紹
(美)拉凱什·查達//J.巴斯卡爾|責編:劉星寧|譯者:麥宋平//王壹//劉天博//王曉宇//張博宇
目錄
前言
致謝
第1章  引言
  1.1  什麼是功耗
  1.2  為什麼功耗很重要
  1.3  為什麼功耗越來越大
  1.4  功耗去哪了
  1.5  多少才算低
  1.6  為什麼要測量
  1.7  對設計複雜度的影響
  1.8  本書概要
第2章  核心邏輯中的功耗建模
  2.1  數字設計中的功耗
    2.1.1  使用理想開關的例子
    2.1.2  CMOS數字邏輯
  2.2  動態或活動功耗
    2.2.1  組合單元的活動功耗
    2.2.2  時序單元的活動功耗
    2.2.3  內部功耗對參數的依賴
  2.3  泄漏功耗
    2.3.1  對閾值電壓的依賴
    2.3.2  對溝道長度的依賴
    2.3.3  對溫度的依賴
    2.3.4  對工藝的依賴
    2.3.5  泄漏功耗建模
  2.4  高級功耗建模
    2.4.1  泄漏電流
    2.4.2  動態電流
  2.5  總結
第3章  輸入輸出和宏模塊中的功耗建模
  3.1  存儲器宏模塊
    3.1.1  動態或活動功耗
    3.1.2  泄漏功耗
  3.2  模擬宏模塊中的功耗
  3.3  輸入輸出緩衝器的功耗
    3.3.1  通用的數字輸入輸出模塊
    3.3.2  帶終端的高速輸入輸出模塊
  3.4  總結
第4章  ASIC中的功耗分析
  4.1  什麼是開關活動性
    4.1.1  靜態概率
    4.1.2  翻轉率
    4.1.3  實例
  4.2  基本單元和宏模塊的功耗計算
    4.2.1  2輸入與非門單元的功耗計算
    4.2.2  觸發器單元的功耗計算
    4.2.3  存儲器宏模塊的功耗計算
  4.3  在模塊或晶元級指定活動性
    4.3.1  默認全局活動性或非矢量
    4.3.2  通過輸入傳播活動性

    4.3.3  VCD
    4.3.4  SAIF
  4.4  晶元級功耗分析
    4.4.1  選擇PVT角
    4.4.2  功耗分析
  4.5  總結
第5章  電源管理的設計意圖
  5.1  電源管理要求
  5.2  電源域
    5.2.1  電源域狀態
  5.3  用於電源管理的特殊單元
    5.3.1  隔離單元
    5.3.2  電平移位器
    5.3.3  使能電平移位器
    5.3.4  電源開關
    5.3.5  常開單元
    5.3.6  保持單元
    5.3.7  時鐘門控單元
    5.3.8  標準單元
    5.3.9  雙軌存儲器
  5.4  總結
第6章  低功耗的架構技術
  6.1  總體目標
    6.1.1  影響功耗的參數
  6.2  動態頻率
  6.3  動態電壓縮放
  6.4  動態電壓和頻率縮放
  6.5  降低電源電壓
  6.6  結構級時鐘門控
  6.7  電源門控
    6.7.1  狀態保持
    6.7.2  粗粒度和細粒度電源門控
  6.8  多電壓
    6.8.1  優化電平移位器
    6.8.2  優化隔離單元
  6.9  優化存儲器功耗
    6.9.1  對存儲器訪問進行分組
    6.9.2  避免使能引腳上的冗余活動
  6.10  操作數隔離
  6.11  設計的工作模式
  6.12  RTL技術
    6.12.1  最小化翻轉次數
    6.12.2  資源共享
    6.12.3  其他
  6.13  總結
第7章  低功耗實現技術
  7.1  工藝節點與庫的權衡
  7.2  庫的選擇
    7.2.1  多閾值電壓單元
    7.2.2  多溝道單元

  7.3  時鐘門控
    7.3.1  功耗驅動的時鐘門控
    7.3.2  降低時鐘樹功耗的其他技術
  7.4  時鐘門控對時序的影響
    7.4.1  單級時鐘門控
    7.4.2  多級時鐘門控
    7.4.3  克隆時鐘門控
    7.4.4  合併
  7.5  門級功耗優化技術
    7.5.1  使用複雜單元
    7.5.2  調節單元尺寸
    7.5.3  設置適當的壓擺率
    7.5.4  引腳互換
    7.5.5  因式分解
  7.6  睡眠模式的功耗優化
    7.6.1  通過背偏壓減少泄漏
    7.6.2  關閉不活動的區塊
    7.6.3  存儲器的睡眠和關機模式
  7.7  自適應工藝監控
  7.8  去耦電容和泄漏
  7.9  總結
第8章  UPF功耗規範
  8.1  設置範圍
  8.2  創建電源域
  8.3  創建供電埠
  8.4  創建供電網路
  8.5  連接供電網路
  8.6  域的主電源
  8.7  創建電源開關
  8.8  映射電源開關
  8.9  供電埠的狀態
  8.10  電源狀態表
  8.11  電平移位器規格
  8.12  隔離策略
  8.13  保持策略
  8.14  映射保持寄存器
  8.15  Mychip實例
第9章  CPF功耗規範
  9.1  簡介
  9.2  庫命令
    9.2.1  定義常開單元
    9.2.2  定義全局單元
    9.2.3  定義隔離單元
    9.2.4  定義電平移位器單元
    9.2.5  定義開放源極輸入引腳
    9.2.6  定義焊盤單元
    9.2.7  定義電源鉗位單元
    9.2.8  定義電源鉗位引腳
    9.2.9  定義電源開關單元
    9.2.10  定義相關電源引腳

    9.2.11  定義狀態保持單元
  9.3  電源模式命令
    9.3.1  創建模式
    9.3.2  創建電源模式
    9.3.3  指定電源模式轉換方式
    9.3.4  設置電源模式控制組
    9.3.5  結束電源模式控制組設置
  9.4  設計和實現約束
    9.4.1  創建分析視圖
    9.4.2  創建偏壓網路
    9.4.3  創建全局連接
    9.4.4  創建接地網路
    9.4.5  創建隔離規則
    9.4.6  創建電平移位器規則
    9.4.7  創建標稱條件
    9.4.8  創建操作角
    9.4.9  創建焊盤規則
    9.4.10  創建電源域
    9.4.11  創建電源網路
    9.4.12  創建電源開關規則
    9.4.13  創建狀態保持規則
    9.4.14  定義庫集合
    9.4.15  標識常開驅動器
    9.4.16  標識電源邏輯
    9.4.17  標識次級域
    9.4.18  指定等效控制引腳
    9.4.19  指定輸入電壓公差
    9.4.20  設置功耗目標
    9.4.21  設置開關活動性
    9.4.22  更新隔離規則
    9.4.23  更新電平移位器規則
    9.4.24  更新標稱條件
    9.4.25  更新電源域
    9.4.26  更新電源模式
    9.4.27  更新電源開關規則
    9.4.28  更新狀態保持規則
  9.5  分層支持命令
    9.5.1  結束設計
    9.5.2  獲取參數
    9.5.3  設置設計
    9.5.4  設置實例
    9.5.5  更新設計
  9.6  通用命令
    9.6.1  查找設計對象
    9.6.2  指定陣列的命名方式
    9.6.3  指定層次結構分隔符
    9.6.4  指定功耗單位
    9.6.5  指定寄存器的命名方式
    9.6.6  指定時間單位
    9.6.7  指定包含文件

  9.7  宏支持命令
    9.7.1  指定宏模型
    9.7.2  結束宏模型
    9.7.3  指定模擬埠
    9.7.4  指定二極體埠
    9.7.5  指定浮空埠
    9.7.6  指定焊盤埠
    9.7.7  指定電源參考引腳
    9.7.8  指定線饋通埠
  9.8  版本和驗證支持命令
    9.8.1  指定CPF版本
    9.8.2  創建斷言控制
    9.8.3  指定非法的域配置
    9.8.4  指定模擬控制
  9.9  CPF文件格式
  9.10  Mychip實例
附錄
  附錄A  SAIF語法
  附錄B  UPF語法
參考文獻

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