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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