基于Razor技術(shù)的低功耗電路研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達(dá)的今天，芯片已經(jīng)無處不在，萬物互聯(lián)的時(shí)代也即將到來，芯片的使用量還將不斷攀升。同時(shí)人工智能，數(shù)據(jù)挖掘等都需要強(qiáng)大的運(yùn)算作為支撐。這些都將導(dǎo)致芯片消耗的能量將飛速上升。按照現(xiàn)在的發(fā)展趨勢，科學(xué)家預(yù)言，到2040年，世界的能源將不夠計(jì)算機(jī)使用。當(dāng)然我們最終都會(huì)找到一個(gè)解決這個(gè)問題的方法，高能效的運(yùn)算就是其中一個(gè)。隨著芯片制造工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，晶體管尺寸的縮小，供電電壓的不斷減小，完成同樣的運(yùn)算所消耗的能量已經(jīng)不斷下降。Razo

2、r技術(shù)通過減小數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)中的裕量，將會(huì)進(jìn)一步降低芯片的能耗，提高芯片運(yùn)行的能效。
　　本文首先闡述了Razor技術(shù)的基本理論，然后講述了已經(jīng)出現(xiàn)的重要的Razor技術(shù)。通過對這些技術(shù)的分析，提出了本文的Error-Counter Razor技術(shù)。Error-Counter Razor技術(shù)采用錯(cuò)誤傳播的方法糾正延遲錯(cuò)誤，使得 Razor技術(shù)可以運(yùn)用到大規(guī)模集成電路中，并且在延遲錯(cuò)誤出現(xiàn)的時(shí)候以一個(gè)時(shí)鐘周期為代價(jià)糾正延遲錯(cuò)誤，

3、將延遲錯(cuò)誤造成的流水線的性能損失降到最低。同時(shí)結(jié)合局部時(shí)鐘停止的方法糾正延遲錯(cuò)誤，由于不需要重新運(yùn)算，使得流水線用于糾正延遲錯(cuò)誤所消耗的能量非常小。引入 Error-Counter模塊對錯(cuò)誤傳播信號進(jìn)行控制，簡化了錯(cuò)誤傳播的控制。然后介紹了Error-Counter Razor觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，工作的時(shí)序。并以簡單的線性流水線和非線性流水線為例，分析了延遲錯(cuò)誤的糾正時(shí)序。然后在0.18um標(biāo)準(zhǔn)CMOS的工藝技術(shù)下，設(shè)計(jì)了一個(gè)FIR濾波器，完