动态逻辑电路以速度快、版图面积小的优良特性被广泛应用于CPU的数据通路和片上存储器(Caches,Register Files等)中。然而,随着集成电路工艺的不断发展,动态逻辑电路过高的功耗已成为高性能CPU的设计瓶颈。本项目分别对数据通路和片上存储器中的动态逻辑电路提出低功耗解决方案。具体内容包括1. 提出电荷复用技术来优化Zipper动态逻辑电路,并基于最优部件选择模型,实现低功耗数据通路的设计;2. 研究片上存储器动态位线的最佳休眠矢量的选取,考虑应用需求、电路设计参数、制造工艺、PVT浮动、老化效应、休眠时间等多个重要因素的影响,使休眠动态位线产生最小的泄漏电流,同时提出Clock Biased技术,在提高位线运算速度的同时,有效的降低功耗,进而完成低功耗片上存储器的设计。项目的研究成果,对于我国开发具有自主知识产权的低功耗、高性能CPU具有重要的理论价值和实际应用意义。
英文主题词Dynamic logic;Microprocessor;On-chip memory;Low power;