面向DSP的时钟门控技术的优化与设计

发布时间：2017-12-05 23:26

  本文关键词：面向DSP的时钟门控技术的优化与设计

  更多相关文章： 时钟门控 冗余时钟周期 门控扇出数 活动相似度 异或门自门控

【摘要】：随着移动计算设备与消费类电子产品对续航能力的要求越来越高,低功耗设计已经成为数字信号处理芯片(Digital Signal Processor, DSP)的重要组成部分。时钟门控技术是DSP减少动态功耗最常用也是最有效的方法之一。但是,常见的时钟门控设计存在大量冗余时钟驱动,依然有很大的可优化空间。为了降低冗余时钟周期,本文在综合实现时钟门控的基础上,采用了基于活动相似度的触发器分组时钟门控方法,实现了门级的时钟门控优化。首先,基于典型操作模式下测试平台的大量仿真,统计得到触发器的活动性信息,并通过初步布局得到触发器的初始物理位置。然后,利用得到的触发器的活动性信息与物理位置信息,实现触发器的分组。为了最大化提高时钟门控效率,本文根据触发器的平均翻转率,设定合理的时钟门控扇出数；并采用最小权完美匹配迭代算法,实现基于活动相似度的触发器分组,降低触发器的冗余时钟周期。最后,采用异或门自门控的方法实现触发器分组门控,并实现同组触发器的聚类摆放,减少由时钟门控优化带来的时序违例。本文最后分析了时钟门控优化对时钟树与标准单元利用率的影响。与综合时钟门控相比,基于活动相似度的时钟门控优化总功耗降低了13.81mW,降低了8.37%。其中时序逻辑功耗降低了17.35mW,降低了29.15%。本文采用的基于活动相似度的时钟门控方法,适用于大部分DSP内核的时钟门控优化与设计。对其他具有特定活动性与触发器翻转率低等特点的专用集成电路,该方法也有一定的应用价值。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP332

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本文编号：1256580