SOC时代低功耗设计的研究与进展

在片上系统(SOC)时代,芯片内核的超高功耗密度以及移动应用市场对低功耗的无止境需求,使低功耗设计变得日益重要.文章全面系统地介绍了低功耗设计的相关内容,包括背景、原理和不同层次的功耗优化技术,着重介绍了面向SOC的系统级功耗优化技术.通过对已有研究成果按设计抽象层次和系统功能的分析,指出了其优化的全局性不够充分.提出了基于软硬件协同设计的系统功耗优化思路和设计流程,展望了SOC低功耗设计的发展方向.     

一种适用于指纹识别ASIC的图像旋转算法

研究了指纹图像旋转预处理对基于相关系数原理的自动指纹识别系统(AFIS)的正确识别率的影响，证明指纹图像旋转对确保指纹识别系统的安全性是必要的。进而提出了一种新颖的易于用专用集成电路(ASIC)实现的图像旋转预处理算法。该算法简洁有效，能以较低的硬件实现代价，换取正确识别率的极大提高。实验中实现了该算法，并应用于已有的未做图像旋转预处理的AFIS。实验结果表明，在相同条件下，其正确识别率可提高46．64％。     

微处理器功能验证的模拟加速方法

复杂微处理器的功能验证是当前主要的设计瓶颈．为提高验证效率,提出了自验证和混合模型模拟两种模拟加速方法．前者通过实现验证流程的自动化来提高验证效率,其有效性正比于激励空间的规模,反比于单个向量的平均模拟时间;后者则通过模拟不同抽象层次子模块模型组成的系统,将全芯片网表的验证时间从子模块数的指数关系降低到线性关系．该方法的有效性和可行性在32位处理器的设计实践中得到了验证．     

电池特性驱动的变电压任务调度

研究了变电压任务调度技术在电池能效优化领域中的应用，通过全面分析与电池能效相关的非线性特性，提出启发式的电池非线性特性驱动的变电压任务调度算法．该算法能有效地利用系统空闲时间优化电池放电电流分布，从而提高电池能效，降低目标任务执行消耗的能量．实验结果表明，该算法能够将执行目标任务消耗的能量降低30％以上，同时降低系统峰值功耗和平均功耗．