高性能低功耗VLSI结构和互连线研究

《高性能低功耗VLSI结构和互连线研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Y76$448饭旦大学学校代码：1(1246学号#011030565博士学位论文高性能低功耗VLSI结构和互连线研究院系(所)：越抖型堂丞专姓业：挝料物理§也堂名：王题啄礁Ijj亨、鲁疖强理勿2X讧砸-中文摘要摘要高速低功耗VLSI结构的设计实现以及片内高性能互连线的分析设计是VLSI设计的两个关键领域。在本论文的第一部分，研究了在门级和算法级实现芯片低功耗的一些方法。用EMODL逻辑实现了流水线结构乘法器，并在门级层次对电路的功耗进行优化，使之适用于进行连续高效的运算。在图象处理领域，本论文提出了用forward—mapping算法实现MP

2、EG2二维IDCT变换运算和一种适用于MPEG一4标准编码器的运动估值结构，通过系统级、结构级以及电路级的优化，取得低功耗下高效处理的效果。在本论文的第二部分，研究了高性能互连线参数提取和分析设计。提出了新的互连线电容提取的二维解析方法，这一方法对快速准确提取连线电容，进而进行连线参数筛选实现性能功耗的优化具有实际意义。其次，在分布式RC模型和分布式RLC模型基础上，提出了一套优化项层全局布线综合性能的设计方法，对设计高性能全局总线具有指导意义。通过优化顶层连线的带宽一功耗因子得到与工艺相关的连线介质层特征厚度，可以作为一项工艺优化带宽功耗性

3、能的参考指标。关键词：低功耗电路；图象处理算法：流水线乘法器：片内互连线模型；电容提取；顶层连线设计英文摘要ABSTRACTThedesignandimplementationofhighspeedlowpowerVLSIstructureandtheanalysisanddesignofhighperformanceon—chipinterconnectaretwokeyfieldsofVLSIdesign．Inthefirstpartofthisthesis，somelow—powertechniquesinthegateandalgor

4、ithmlevelarecarrriedout．ApipelinedmultiplierusingEMODLlo#cisimplementedandoptimizedinthegatelevelforlowpowercomsumpsion．Intheimageprocessingfield，inthisthesistheimplementationof2DIDCTtransformationforMPEG2usingforward-mappingandmotionestimationstructureforMPEG4encodingarepr

5、oposed．Poweroptimizationsinthesystem，structureandcircuit1evelrealizeefficientcomputationwithlowpowerdissipation．Inthesecondpartofthisthesis，theanalyticalmethodtoextractinterconnectcapacitanceandtheanalysisanddesignofhi酿performanceon-chipinterconnectarecoverdindetail．Thecapa

6、cffanceextractionmethodbasedonconformalmappingisimprovedinaccumcy，whichcallbeusefultooptimizetheparameterscanningforinterconnectanalysis．BasedOndistributedRCandRLCtransientresponsemodeI．themethodologytooptimizeoverallperformanceofglobalwiringinVLSIisproposed．Theeffectivethi

7、cknessofinterlayerdielectricisderivedthroughpowerandbandwidthoptimization．whichCanbeusedasanbaseforprocessoptimization．Keyword：lowpowercircuits；imageprocessingalgorithm，pipelinedmultiplier；01'1一chipinterconnectmodels；capacitanceextraction；thedesignofglobalwiringsystemnI塑量：』

8、：塑至Z694‘8指导小组成员邵丙铣教授博导郑国祥教授汪荣昌教授鲍慧君高工采2蟹声、晕师碍意勿垒文公峦⋯致谢当论文工作告一段落的时候，回想起五年来走过的道路，不禁感