CMOS电路最大功耗宏模型.PDF

第 15卷 第 9期 计算机辅助设计与 图形学学报 V01．15。NO．9 2003年 9月 JOURNALOFCOMPUTER—AIDED DESIGN COMPUTER GRAPHICS Sep．，2003 CMOS电路最大功耗宏模型 骆祖莹D 李晓维 杨士元 (清华大学计算机科学与技术系 北京 100084) (中国科学院计算技术研究所信息网络研究室 北京 100080) (清华大学 自动化系 北京 100084) 摘 要 参照 已有 的平均功耗宏模型研究成果 ，将 电路最大功耗假设为输入 向量对序列长度与跳变率 的函数 ，并采 用神经元网络拟合出该函数．ISCAS85电路集的实验结果表明，最大功耗宏模型的计算结果与门级 电路最大功耗的 实际模拟结果之 间的误差可 以控制在 10％以内． 关键词 CMOS；VLSI；最大功耗 ；宏模型 中图法分类号 TP391．76 M acroM odelforEstimatingM aximum PowerofCM OS Circuits LuoZuying) LiXiaowei2) YangShiyuan3) (DepartmentofComputerScienceandTechnology，TsinghuaUniversity，Beijing 100084) (InformationNetworkLaboratory，Instituteof ComputingTechnology，ChineseAcademyof Sciences，Beijing 100080) (DepartmentofAutomation，TsinghuaUniversity，Beijing 100084) Abstract Basedontheachievementsofmacromodelformeanpowerofregistertransferlevel(RTL) circuits，thispapermodelsmaximum powerofcircuitsasafunctionofthepatternpairsequencelength andtransition density，then usesneuralnetworksto fitthemaximum powerfunction．Experimental resultson ISCAS85 benchmarksdemonstratethatthediscrepancybetween computedvaluesofmacro modelandsimulatedresultscan belimited tO 10％ ． Keywords CMOS；VLSI；maximum power；macromodel 电路功耗估计包括两方面 的内容 ：平均功耗估 1 引 言 计与最大功耗估 计 ．由于 电路平均功耗变化 比较 小 ，并仅与输入 向量对序列 的跳变率相关 ，因此 目前 随着 IC产业 的发展 ，集成 电路 的规模越来越 相关文献 [1-4]都是关于 电路平均功耗 的 RT级估 大 ，电路设计 已从 较低 级 的 门级转换 到较 高级 的 计．由于 电路最大功耗不仅 与输入 向量对序 列 的跳 RT(RegisterTransfer)级 ．手持 电话 等移动设备对 变率相关 ，也与输入 向量对序列 的长度相关 ，并且电 于高密度 、小尺寸和低功耗芯片 的需求 ，要求在 RT 路最大功耗变化 比较大 ，所 以最大功耗 RT级估计 级就必须进行低功耗设计 ．电路功耗 RT级估计作 值 的精度难 以令人满意．目前此领域还没有相关文 为低功耗设计的依据变得至关重要． 献 出现． 原稿收到 日期：20020·7—25