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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中功耗建模与动态功耗管理技术.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中功耗建模与动态功耗管理技术
——从功耗模型到DVFS的自适应功耗优化方案
引言
功耗是存算一体芯片设计中的关键约束。在存算一体芯片中，模拟计算阵列、ADC/DAC、数字处理器和接口电路的功耗特性不同，需要精确的功耗建模和动态功耗管理。功耗模型通过建立芯片的功耗与工作状态之间的关系，预测芯片在不同工作负载下的功耗。动态电压频率调整（DVFS）通过动态调整芯片的工作电压和频率，在性能和功耗之间取得平衡。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中功耗建模与动态功耗管理技术。
存算一体芯片的功耗组成
模拟电路功耗
存算一体芯片中模拟电路的功耗组成：
1. 存算一体阵列功耗：模拟MAC计算的功耗，由阵列尺寸、计算频率和存储单元电流决定。
2. ADC/DAC功耗：模数转换和数模转换的功耗，由转换精度、采样率和转换架构决定。
3. 模拟辅助电路功耗：参考电压缓冲器、偏置电路和温度传感器的功耗。
数字电路功耗
存算一体芯片中数字电路的功耗组成：
1. 动态功耗：数字电路在开关过程中的功耗，由工作频率、负载电容和电源电压决定。
2. 静态功耗：数字电路在静态时的漏电流功耗，由晶体管的漏电流和温度决定。
3. 短路功耗：数字电路在开关过程中，PMOS和NMOS同时导通时的短路电流功耗。
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