第1部分 概述 2
第1章 功耗和工艺最小化技术 2
1.1 概述 2
1.2 集成电路功耗 2
1.3 工艺选择和基本原理 4
1.4 通过衬底反偏控制泄漏电流 6
1.5 系统级性能 13
1.6 工艺、电压和温度变化 15
1.7 电路和微体系结构的变化影响 17
1.8 自适应技术与变化耐受性 19
1.9 动态电压缩放 22
1.10 结论 25
参考文献 26
第2章 低功耗数字信号处理器 28
2.1 概述 28
2.2 驱动程度中的应用 30
2.3 计算密集型功能和DSP方案 31
2.4 DSP作为SoC的一部分 39
2.5 结论与未来趋势 41
2.6 致谢 41
参考文献 42
第3章 高能效可重构处理器 44
3.1 概述 44
3.2 可重构结构的能效 45
3.3 DART结构 48
3.4 确认结果 52
3.5 结论 56
3.6 感谢 56
参考文献 57
第4章 Macgic,一种可重配置的低功耗数字信号处理器4.1 概述 59
4.2 Macgic DSP架构 62
4.3 Macgic DSP重配置机制 70
4.4 性能结果 75
4.5 总结 77
参考文献 77
第5章 低功耗异步处理器 79
5.1 概述 79
5.2 异步电路的低功耗技术 79
5.3 低功耗设计方法 82
5.4 异步处理器 84
5.5 系统级低功耗技术 90
5.6 总结 96
参考文献 97
第6章 通信用低功耗基带处理器 101
6.1 概述 101
6.2 基带DSP数字处理器(DBBP) 101
6.3 低功耗无线基带DSP处理器设计 105
6.4 案例研究一:可变数据长度和计算精度 113
6.5 案例研究二:块交织器的硬件结构 114
6.6 总结 117
参考文献 117
第7章 降低SRAM的待机功耗 118
7.1 概述 118
7.2 降低泄漏 118
7.3 噪声裕度和速度要求 121
7.4 局部切换源-衬底偏置 122
7.5 结果 124
7.6 结论 125
参考文献 126
第8章 低功耗高速缓存设计 127
8.1 概述 127
8.2 高速缓存结构 127
8.3 影响高速缓存功耗的因素 130
8.4 低功耗技术 132
8.5 总结 146
8.6 致谢 146
参考文献 146
第9章 低能耗嵌入式系统的存储器结构9.1 概述 150
9.2 存储器分区 151
9.3 存储器传输优化 154
9.4 总结 160
参考文献 160
第2部分 低功耗电路 164
第10章 片上系统设计中能耗和性能的折中10.1 概述 164
10.2 硬件强度 165
10.3 架构复杂度 168
10.4 能量-效率准则 170
10.5 其他能量-性能准则 174
10.6 示例:增加一个执行旁路 174
10.7 结论 175
10.8 致谢 176
参考文献 176
第11章 具有功率监控操作系统级的低功耗SoC11.1 概述 178
11.2 相关工作 179
11.3 准备:SoC架构的产生 180
11.4 特定应用操作系统的自动产生 182
11.5 实验 186
11.6 结论 190
参考文献 191
第12章 SoC的低功耗数据存储和通信12.1 概述 192
12.2 相关工作 193
12.3 软件控制存储器的层级优化 194
12.4 MHLA的案例研究 199
12.5 软件控制高速缓存缺失优化 203
12.6 结论 209
参考文献 209
第13章 片上网络:SoC互连的高能效设计13.1 概述 212
13.2 微网络:架构和协议 213
13.3 高能效微网络设计 217
13.4 结论 226
参考文献 226
第14章 应用于无线传感器网络的高集成度超低功耗RF收发机14.1 概述 228
14.2 低功耗无线电中的RF MEMS 231
14.3 Ad Hoc(点对点)无线传感器网络接收机 233
14.4 Ad Hoc无线传感器网络发射机 236
14.5 低功耗电路设计技术 238
14.6 系统集成 246
14.7 结论 248
14.8 致谢 248
参考文献 249
第15章 移动自组网的高能效按需路由协议15.1 概述 251
15.2 MANET路由协议 252
15.3 低功耗路由协议 255
15.4 高能效源路由 265
15.5 寿命预测路由 268
15.6 源路由算法的定量评价 272
15.7 结论 277
参考文献 277
第16章 建模计算、传感和驱动表层16.1 概述 279
16.2 胶体计算 281
16.3 应用程序划分 283
16.4 通信体系结构和失效管理 284
16.5 仿真基础 285
16.6 总结 291
16.7 致谢 291
参考文献 292
第3部分 低功耗设计的CAD工具第17章 低功耗软件技术17.1 概述 294
17.2 预测平均功率的软件模型 295
17.3 预测瞬时功率的指令级模型 301
17.4 瞬时功率预测的新兴应用:安全性 302
17.5 致谢 306
参考文献 307
第18章 低功耗/低能耗编译器优化18.1 概述 309
18.2 为什么是编译器 309
18.3 功率能量-性能 310
18.4 优化列表 313
18.5 未来有关功率/能量的编译器研究 314
18.6 致谢 315
参考文献 315
第19章 利用可重定目标工具流程的低功耗处理器内核设计19.1 概述 317
19.2 设计高效率专用处理器的可重定目标工具流 320
19.3 低功耗处理器架构设计 326
19.4 一款应用于音频译码的超低功耗DSP 331
19.5 结论 334
19.6 致谢 335
参考文献 336
第20章 系统设计阶段低功耗设计与功能同步验证自动化的最新进展20.1 概述 337
20.2 用于低功耗的先进回路变换 338
20.3 在Intel IXP1200上开发任务级和数据级并行 344
20.4 利用SSDE的先进功能共同验证 350
参考文献 358