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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 MEMS231

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DSP331

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