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ASIC设计中的功耗估算|电脑功耗估算

　　摘要论述一种为ASIC设计进行功耗估算的措施,根据这个措施,设计者可以科学的估算ASIC设计中的多种功耗,从而避免由于功耗设计的缺失导致设计返工、筹划延误、成本增长等严重后果。
　　核心ASIC设计中的功耗估算|电脑功耗估算

　　摘要论述一种为ASIC设计进行功耗估算的措施,根据这个措施,设计者可以科学的估算ASIC设计中的多种功耗,从而避免由于功耗设计的缺失导致设计返工、筹划延误、成本增长等严重后果。
　　核心词ASIC设计;功耗估算;估算
　　中图分类号TN492文献标记码A文章编号1673-9671-041-0014-01
　　在ASIC设计的前面阶段,对于功耗的估算是很重要的,它的成功与否直接影响着ASCI最后的性能和可靠性。目前的ASIC设计更加复杂,对于功耗的规定也更加严苛,如果功耗的设计浮现缺陷,常常会导致设计返工、筹划延误、成本增长等严重后果。
　　1功耗估算涉及对动态功耗、静态功耗和泄露功耗等方面的估算
　　1)关注的是如何进行近似的估算,因此,并不牵涉多种二阶效应,例如说交变电流。为了简化估算过程,在此将动态功耗和静态功耗分开来进行。如有也许,可以优先考虑最小功耗规定,这可以通过比较静态和动态电源开销的互相重要性来拟定。
　　2)内存为初始功耗估算提供了较好的起点。复杂的设计也许涉及了上百种类型的内存,其功耗总量一般所有占有可观的比例,对于内存功耗的估算和权衡,既不需要成熟的网表,也不需要强大的EDA工具,只需要供货商的规格表,或用内存编译器来生成其规格特性。以一种内存配备的实例来开始迅速的估算和比较,先关注占用最多电源开销的内存配备:实例数量大的、高运营频率的和高位宽的,随着设计架构的进展成熟,再将其他的内存考虑进来,直到最后覆盖设计中的所有内存。
　　3)如果忽视二阶效应,我们可以假设开关电容贯穿全过程且温度恒定,因此,可以假设和开关电容有关的动态内存功耗也是如此,如此来做粗略的功耗估算。例如,若一种基于高阈值电压晶体管的内存太缓慢,可以用近似的编译器来生成一种类似的基于更加迅速,泄漏更高的低阈值电压晶体管的内存,两者应具有相称的布局和动态功耗,但泄漏功耗是大为不同样的。
　　4)内存动态功耗可用电压平方的一种函数来表达:P=CV2f,其中P为功耗,C为有效功耗电容,V为工作电压,f为有效转换频率。由于开关电容是始终存在且恒温的,估算动态功耗时,此函数就仅和电压的平方和转换频率有关,好在这些变量互相独立,我们可以分开进行关注。例如,若内存厂商表白动态功耗最佳状况下的电压为,10%的电压变化,但设计是工作于或如下,5%电压变化,则动态功耗比例因子为2/2=。
　　5)为了将内存厂商的动态功耗扩展以电源电压的平方来进行校验,我们可检查其典型状况下和最佳状况下的数据,后来,计算出这两个数据的比例:2/2=。
　　2内存动态功耗对于频率和活动率是线性变化的
　　P=CV2fA,这里的A是活动率,范畴0-100%。诸多内存规格中所有提供了简朴的电源活动常量,我们应将其乘以频率和活动率,将这些常量和内存频率涉及在内存功耗电子数据表中,从而进行自动化的计算。例如说,假设厂商规格提供的动态功耗是固定活动率的,如20%,设计运营的最大动态率为10%,就应将2