MP3解码SoC中的低功耗设计.pdf

东南大学
硕士学位论文
MP3解码SoC中的低功耗设计
姓名:葛珏
申请学位级别:硕士
专业:电子与通信工程
指导教师:时龙兴;李家迪
20060317
摘要关键词:压能够给芯片低功耗目标带来最明显和直接的好处。同时,结合合理的掉电策略能够进一步减少电凸纳杓疲姆抡婺P停琈,降低电源电压,优化开关频率当前,系统级芯片虑用于シ呕缺阈较训缱硬分械乃俣让飨约涌臁8喙δ鼙患成到芯片中,使芯片集成度不断提高,面积不断变大,功耗不断增加。同时,芯片性能的同步提升直接导致电路工作频率不断提高,功耗进一步增加。因此,设计出更低功耗的杂诘缱硬返升级换代来说变得至关重要。牡凸纳杓剖潜疚难芯康闹饕?翁狻本文从无锡盈泰科技有限公司的饴隨入手,在介绍完基本功能和电路结构后,通过基于功耗计算公式的经验估算,得到了芯片的功耗分布,发现模拟功能模块、存储器和时钟网络是组成芯片功耗的主要因素。在采用多种低功耗设计技术用以降低这些因素的影响之后,通过对标准单元和存储器进行功耗建模,并应用基于功耗模型的功耗仿真,验证了饴胄酒凸纳杓频挠效性。本文重点讨论了针对饴隨应用的几种低功耗设计技术。首先,采用可重用杓方法学和螺旋式的系统设计流程,极大地提高了系统级芯片的低功耗设计效率。其次,降低电源电路工作功耗,提高待机时间。再次,降低芯片或芯片局部的工作频率也可以减少电路的功耗支出,使用的方法有多种。设计实践表明,优化软件编码效率、提高数据通道的工作效率、使用合理的时钟网络分配技术、以及优化存储器组织架构都给饴胄酒谑×舜罅康墓闹С觥W詈螅蛭在解码芯片中集成了完整的电源解决方案,保证电源模块的高效率。也是芯片低功耗工作的保障。盈泰公司的饴胄酒捎肬ひ丈杓朴胫圃臁6约筛眯酒腗播放机整机测试表明,播放枨毕低彻牡陀趌,芯片的功能和性能都达到了设计要求。进一步的研究发现,芯片在硬件局部性能、部分存储器的分割等设计细节上仍有改良的空间,若付诸实施,可以进一步降低芯片功耗,并改进芯片性能。
甌甌瓵鱡甋瓵东南大学硕十学位论文甅,甀瓸瑀琈,.琧【.琣瓸,甌琺甌琺,瓼甀畉.,Ⅱ
、嘎妒《东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明、、本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研表示了谢意。究生院办理。
ú嫉脑げ獗ǜ嬷赋觯辏澜缫荒晟拖鄣腗播放机数量会首次超型化。具体地讲,虽然电子产品实现的功能正在变得越来越复杂,性能也在不断提升,但是产品的多是以便携式产品的方式出现在消费者面前。便携式电子产品一般采用电池供电方式,因为电池中以便携式シ呕@。打开播放机时尚小巧的外壳,一块闪存芯片、一个液晶显示模块、一块电池及少量的无源元件、接插件和按键。这些部件组成了近年来,消费电子产品在全球电子市场中的地位走强,所消耗的芯片数量占集成电路市场供给总量的比例逐年提高。在二零零五年,全球有超过一半的电子制造商涉足消费类电子应用【。与此同时,随着消费电子产品数字化步伐的加快,产品小型化与便携化已呈大势所趋,所占比重也在迅速攀升。仅以近两年才风起云涌的シ呕谐《』毓擞胝雇日益小型化的消费电子产品有两个共同特征。首先,电子产品的小型化就是指体积与外形的小实现方案却正变得越来越简单,产品中使用的元器件种类和数量都在不断减少。结果是,单个集成电路器件的集成度变得越来越高,不仅仅能够实现简单的硬件功能,通常还会集成有一个或多个微处理器及运行的嵌入式软件。系统级芯片氖谐⌒枨笥纱硕F浯危⌒突缱硬犯储备的能量总是有限的,所以通常此类产品对元器件的功耗要求很高,希望集成电路能够工作在很低的功耗水平上。综合以上两个特征,不难发现,日益发展的消费电子市场正不断催生和推动着对低功耗酒男枨蟆6孕酒杓普呃此担娑允谐⌒枨螅页鲇行У牡凸纳杓品椒ㄓ胂喙丶术已经刻不容缓。里面是一块布局紧凑的澹迳霞闪艘豢镸音频解码与控制芯片虺芃解码芯片
差异,功耗消耗的机理也不尽相同。因此,在研究和探索低功耗设计的途径时,必须要理清功耗的シ呕虻ザδ芮看蟮牡バ酒低撤桨浮解码芯片集成了数百万个晶体管,一方面作为大脑