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内容大纲
本书重点关注CMOS数字专用集成电路（ASIC）设备，集中探讨了三个主要内容：如何分析或测量功耗，如何为设备指定功耗意图，以及可以用什么技术最小化功耗。本书采用易于阅读的风格编写，章节间几乎没有依赖关系，读者可以直接跳到感兴趣的章节进行阅读。本书起始章节主要介绍如何测量功耗；随后的章节介绍低功耗的实现策略；尤其在最后，还介绍了可用于描述功耗意图的语言。
本书适合从事芯片设计或具备逻辑设计背景的工程技术人员阅读，也可作为高等院校集成电路科学与工程、电子科学与技术、微电子学与固体电子学等专业的高年级本科生和研究生的教材和参考书。 -
作者介绍
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目录
前言
致谢
第1章 引言
1.1 什么是功耗
1.2 为什么功耗很重要
1.3 为什么功耗越来越大
1.4 功耗去哪了
1.5 多少才算低
1.6 为什么要测量
1.7 对设计复杂度的影响
1.8 本书概要
第2章 核心逻辑中的功耗建模
2.1 数字设计中的功耗
2.1.1 使用理想开关的例子
2.1.2 CMOS数字逻辑
2.2 动态或活动功耗
2.2.1 组合单元的活动功耗
2.2.2 时序单元的活动功耗
2.2.3 内部功耗对参数的依赖
2.3 泄漏功耗
2.3.1 对阈值电压的依赖
2.3.2 对沟道长度的依赖
2.3.3 对温度的依赖
2.3.4 对工艺的依赖
2.3.5 泄漏功耗建模
2.4 高级功耗建模
2.4.1 泄漏电流
2.4.2 动态电流
2.5 总结
第3章 输入输出和宏模块中的功耗建模
3.1 存储器宏模块
3.1.1 动态或活动功耗
3.1.2 泄漏功耗
3.2 模拟宏模块中的功耗
3.3 输入输出缓冲器的功耗
3.3.1 通用的数字输入输出模块
3.3.2 带终端的高速输入输出模块
3.4 总结
第4章 ASIC中的功耗分析
4.1 什么是开关活动性
4.1.1 静态概率
4.1.2 翻转率
4.1.3 实例
4.2 基本单元和宏模块的功耗计算
4.2.1 2输入与非门单元的功耗计算
4.2.2 触发器单元的功耗计算
4.2.3 存储器宏模块的功耗计算
4.3 在模块或芯片级指定活动性
4.3.1 默认全局活动性或非矢量
4.3.2 通过输入传播活动性
4.3.3 VCD
4.3.4 SAIF
4.4 芯片级功耗分析
4.4.1 选择PVT角
4.4.2 功耗分析
4.5 总结
第5章 电源管理的设计意图
5.1 电源管理要求
5.2 电源域
5.2.1 电源域状态
5.3 用于电源管理的特殊单元
5.3.1 隔离单元
5.3.2 电平移位器
5.3.3 使能电平移位器
5.3.4 电源开关
5.3.5 常开单元
5.3.6 保持单元
5.3.7 时钟门控单元
5.3.8 标准单元
5.3.9 双轨存储器
5.4 总结
第6章 低功耗的架构技术
6.1 总体目标
6.1.1 影响功耗的参数
6.2 动态频率
6.3 动态电压缩放
6.4 动态电压和频率缩放
6.5 降低电源电压
6.6 结构级时钟门控
6.7 电源门控
6.7.1 状态保持
6.7.2 粗粒度和细粒度电源门控
6.8 多电压
6.8.1 优化电平移位器
6.8.2 优化隔离单元
6.9 优化存储器功耗
6.9.1 对存储器访问进行分组
6.9.2 避免使能引脚上的冗余活动
6.10 操作数隔离
6.11 设计的工作模式
6.12 RTL技术
6.12.1 最小化翻转次数
6.12.2 资源共享
6.12.3 其他
6.13 总结
第7章 低功耗实现技术
7.1 工艺节点与库的权衡
7.2 库的选择
7.2.1 多阈值电压单元
7.2.2 多沟道单元
7.3 时钟门控
7.3.1 功耗驱动的时钟门控
7.3.2 降低时钟树功耗的其他技术
7.4 时钟门控对时序的影响
7.4.1 单级时钟门控
7.4.2 多级时钟门控
7.4.3 克隆时钟门控
7.4.4 合并
7.5 门级功耗优化技术
7.5.1 使用复杂单元
7.5.2 调节单元尺寸
7.5.3 设置适当的压摆率
7.5.4 引脚互换
7.5.5 因式分解
7.6 睡眠模式的功耗优化
7.6.1 通过背偏压减少泄漏
7.6.2 关闭不活动的区块
7.6.3 存储器的睡眠和关机模式
7.7 自适应工艺监控
7.8 去耦电容和泄漏
7.9 总结
第8章 UPF功耗规范
8.1 设置范围
8.2 创建电源域
8.3 创建供电端口
8.4 创建供电网络
8.5 连接供电网络
8.6 域的主电源
8.7 创建电源开关
8.8 映射电源开关
8.9 供电端口的状态
8.10 电源状态表
8.11 电平移位器规格
8.12 隔离策略
8.13 保持策略
8.14 映射保持寄存器
8.15 Mychip实例
第9章 CPF功耗规范
9.1 简介
9.2 库命令
9.2.1 定义常开单元
9.2.2 定义全局单元
9.2.3 定义隔离单元
9.2.4 定义电平移位器单元
9.2.5 定义开放源极输入引脚
9.2.6 定义焊盘单元
9.2.7 定义电源钳位单元
9.2.8 定义电源钳位引脚
9.2.9 定义电源开关单元
9.2.10 定义相关电源引脚
9.2.11 定义状态保持单元
9.3 电源模式命令
9.3.1 创建模式
9.3.2 创建电源模式
9.3.3 指定电源模式转换方式
9.3.4 设置电源模式控制组
9.3.5 结束电源模式控制组设置
9.4 设计和实现约束
9.4.1 创建分析视图
9.4.2 创建偏压网络
9.4.3 创建全局连接
9.4.4 创建接地网络
9.4.5 创建隔离规则
9.4.6 创建电平移位器规则
9.4.7 创建标称条件
9.4.8 创建操作角
9.4.9 创建焊盘规则
9.4.10 创建电源域
9.4.11 创建电源网络
9.4.12 创建电源开关规则
9.4.13 创建状态保持规则
9.4.14 定义库集合
9.4.15 标识常开驱动器
9.4.16 标识电源逻辑
9.4.17 标识次级域
9.4.18 指定等效控制引脚
9.4.19 指定输入电压公差
9.4.20 设置功耗目标
9.4.21 设置开关活动性
9.4.22 更新隔离规则
9.4.23 更新电平移位器规则
9.4.24 更新标称条件
9.4.25 更新电源域
9.4.26 更新电源模式
9.4.27 更新电源开关规则
9.4.28 更新状态保持规则
9.5 分层支持命令
9.5.1 结束设计
9.5.2 获取参数
9.5.3 设置设计
9.5.4 设置实例
9.5.5 更新设计
9.6 通用命令
9.6.1 查找设计对象
9.6.2 指定阵列的命名方式
9.6.3 指定层次结构分隔符
9.6.4 指定功耗单位
9.6.5 指定寄存器的命名方式
9.6.6 指定时间单位
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 结束宏模型
9.7.3 指定模拟端口
9.7.4 指定二极管端口
9.7.5 指定浮空端口
9.7.6 指定焊盘端口
9.7.7 指定电源参考引脚
9.7.8 指定线馈通端口
9.8 版本和验证支持命令
9.8.1 指定CPF版本
9.8.2 创建断言控制
9.8.3 指定非法的域配置
9.8.4 指定仿真控制
9.9 CPF文件格式
9.10 Mychip实例
附录
附录A SAIF语法
附录B UPF语法
参考文献
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