縱觀圖形處理器(GPU)的發(fā)展歷史,隨著電子工藝的不斷發(fā)展,GPU的性能與可靠性得到了較大幅度的提升,電路的主頻與電路規(guī)模朝著更高更大的方向發(fā)展,與此同時(shí)GPU的性能與可靠性得到了較大幅度的提升,因此在人們?nèi)粘５墓ぷ髋c生活中也得到了廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的GPU設(shè)計(jì)過(guò)程中,優(yōu)化目標(biāo)通常只包括芯片功耗、面積、時(shí)延、線長(zhǎng)等,而對(duì)電源網(wǎng)絡(luò)與時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)鮮有提及。而隨著GPU用戶需求的提高與制造工藝的提升,現(xiàn)有的GPU設(shè)置中逐漸開(kāi)始面臨如何對(duì)芯片電壓域劃分、如何最小化電源網(wǎng)絡(luò)布線面積與如何進(jìn)行時(shí)鐘樹(shù)優(yōu)化等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文基于Cadence公司的EDI10、QRC與Voltus工具,選取一型28nm圖形處理器芯片為研究對(duì)象,從文獻(xiàn)收集、設(shè)計(jì)方案分析、物理驗(yàn)證等角度對(duì)該型芯片的低功耗后端設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,探索解決上述問(wèn)題的具體方案,并通過(guò)計(jì)算與仿真對(duì)解決方案的合理性與正確性進(jìn)行了驗(yàn)證,論文的主要工作包括:通過(guò)收集相關(guān)領(lǐng)域的研究文獻(xiàn),對(duì)后端設(shè)計(jì)的分類與基本流程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并對(duì)芯片的功耗類型進(jìn)行了歸納分析,隨后針對(duì)不同功耗類型羅列了對(duì)應(yīng)低的功耗設(shè)計(jì)技術(shù),并結(jié)合上述理論給出了芯片布局...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-3時(shí)序分析原理圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12為了避免在芯片后續(xù)物理驗(yàn)證的過(guò)程中出現(xiàn)時(shí)序問(wèn)題，因此在完成布局與布線工作后，需進(jìn)行時(shí)序分析工作。時(shí)序分析主要通過(guò)將某路徑時(shí)序與時(shí)鐘約束要求文件進(jìn)行對(duì)比分析，檢查時(shí)鐘相關(guān)數(shù)據(jù)是否能夠按照要求進(jìn)行記錄與儲(chǔ)存。主要方法有靜態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析兩種。（1）動(dòng)態(tài)時(shí)序....

圖2-15不同閾值單元的漏電與延時(shí)關(guān)系

第二章后端設(shè)計(jì)與低功耗設(shè)計(jì)理論25圖2-15不同閾值單元的漏電與延時(shí)關(guān)系2.2.2.5多電源電壓域設(shè)計(jì)在芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以根據(jù)功能將其劃為不同的區(qū)域，而每個(gè)區(qū)域都需要對(duì)其進(jìn)行供電，因此需要進(jìn)行多電源電壓域的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)多電源電壓的設(shè)計(jì)，必須要有標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)的支持。在標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)中....

圖3-1GPU芯片功能架構(gòu)圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文28第三章GPU芯片后端低功耗設(shè)計(jì)方案3.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備3.1.1芯片架構(gòu)Mali這款GPU的主要功能就是3D圖形生成。首先將圖形通過(guò)映射的方式投射到像素點(diǎn)，然后對(duì)各個(gè)像素進(jìn)行分析處理，最后完成圖形輸出。當(dāng)該GPU進(jìn)行復(fù)雜的三維場(chǎng)景渲染時(shí)，需要在每秒完成千萬(wàn)級(jí)....

圖3-2原始芯片布局圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文30表3-1芯片設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)名稱具體參數(shù)面積規(guī)劃2086μm×2245μm單元利用率≥60%布線擁塞≤2%時(shí)鐘周期2ns總功耗1190mW芯片的具體組成模塊包含：T760_mp_toplevel、u_pp_0、u_gp、u_12c_1、u_12c_0與u_....

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