一种基于小波的互连线模型自适应约减算法

基于偏微分方程的谱分解理论,针对VLSI中的互连线系统,提出了一种基于小波的自适应模型约减算法,选取逼近空间的一组基函数,通过积分合同变换,从而得到一个能够逼近原无穷维系统的有限低阶无源模型.该算法在不需要对互连线进行离散处理的情况下,能直接对非均匀互连线系统进行约减;利用了小波的多尺度和紧支撑特性,并采用自适应机制来平衡逼近精度和计算效率的矛盾.理论分析和数值仿真说明了该方法的有效性.     

二维DCT算法的高速芯片设计

介绍了一种基于行列变换快速算法的高速DCT处理芯片的设计，并详细阐述了实现这一算法的电路结构．为了提高芯片的处理速度，电路中采用了流水线结构和双RAM转置存储技术，并给出FPGA实现和Verilog综合结果．综合结果显示，该芯片最高可以工作在140MHz的时钟频率上，非常适合于各种视频图像压缩方面的实时应用．     

运用遗传算法的深亚微米输出缓冲器优化设计方法

分析了小尺寸效应对深亚微米器件性能的影响，结合输入输出耦合电容和漏极扩散层寄生电容对CMOS反相器延迟影响很大的特点，建立了小尺寸器件延时估算模型．采用变尺寸率反相器级连方法，建立了深亚微米输出缓冲器优化设计模型，并运用遗传算法建立了新的优化方法．该方法利用罚函数将小尺寸输出缓冲器优化问题转化为无约束问题，通过适应度函数设计和染色体编码，得到遗传优化结果，克服了传统方法处理非线性多变量问题时存在的效率降低等缺陷．SPICE仿真表明，应用新的深亚微米缓冲器设计模型及方法的优化结果与传统设计比较，延时减少了1个数量级以上，尺寸减小了30%以上，验证了新的深亚微米缓冲器设计模型及设计方法的可靠性．     

上下文相关算术编码的VLSI结构设计

由于上下文相关算术编码(CAE)方法的良好压缩特性，使其适用于二值形状视频对象的编码．然而CAE配编码所消耗的运算资源较大，不能满足实时视频编码的要求．为了有效减少数据载入次数，提出一种高效的上下文相关算术编码(CAE)的VISI结构．采用延迟线结构保存输入像素，使其在以后的处理中重复利用．实验结果表明，采用这种结构，有效减少了存储器的访问次数，在计算概率索引时，避免了加法操作，从而达到了利用较少的门电路实现高效编码的设计目标．     

JTAG软核设计与仿真

硬件系统的规模越来越大,复杂度越来越来高,对其进行测试也越来越困难,JTAG边界扫描技术较好地解决了传统测试的不足,边界扫描测试是一种新型的VLSI电路测试及可测试性设计方法。JTAG是符合IEEE规范的测试技术,JTAG的设计实现了测试复杂度的降低,适合进行大规模集成电路的测试。论述边界扫描技术的结构特征及软核设计方法的同时,分析了JTAG电路中数据传输的路径及电路对速度的影响,并以采样指令为例进行了功能仿真。     

一层半模式的宏单元阵列版图自动设计及验证系统MALS

本文提出的 ＭＡＬＳ系统，针对一层半模式门阵的特点，以线网均匀分配为主要目标 的布局和总体布线算法以及分区、定序、预测和并行横向的通道布线算法，提高了布图 的成功率。系统还提供了多种方式可进行人工干预的交互环境及布图正确性验证手段。 已用ＭＡＬＳ设计了若干芯片，表明该系统是有效的。     

PFM神经网络VLSI电路的故障诊断应用

为了改变传统的基于软件的故障诊断模式,发挥神经网络超大规模集成电路(VLSI)的优势,提出了一种用于故障诊断的改进脉冲频率调制(PFM)模拟神经网络脉冲流VLSI电路.利用单层感知器网络、场效应管电路实现了一种新的数字模拟混合突触乘法/加法器电路.以此电路为基础,设计了进行主轴承磨损故障诊断的神经网络故障识别系统.用含有故障信息的噪声信号代替振动信号进行特征值提取,经过前置信号处理分析、故障特征值提取和神经网络运算,最后得出代表待诊断测试信号与标准故障模板之间"欧氏距离"的VLSI电路输出端电容的电压值.根据各个电压值,可以判断出故障类别.该电路具有较高的识别精度,可以实现实时在线的故障诊断.     

Efficient Statistical Leakage Power Analysis Method for Function Blocks Considering All Process Variations

With technology scaling into nanometer regime, rampant process variations impact visible influences on leakage power estimation of very large scale integrations (VLSIs). In order to deal with the case of large inter- and intra-die variations, we induce a novel theory prototype of the statistical leakage power analysis (SLPA) for function blocks. Because inter-die variations can be pinned down into a small range but the number of gates in function blocks is large(>1000), we continue to simplify the prototype. At last, we induce the efficient methodology of SLPA. The method can save much running time for SLPA in the low power design since it is of the local-updating advantage. A large number of experimental data show that the method only takes feasible running time (0.32 s) to obtain accurate results (3 σ-error <0.5% on maximum) as function block circuits simultaneous suffer from 7.5%(3 σ/mean) inter-die and 7.5% intra-die length variations, which demonstrates that our method is suitable for statistical leakage power analysis of VLSIs under rampant process variations.     

边界约束下的增量式布图规划算法

快速地在局部范围内调整布图已经成为一种设计需要。该文提出了一种二阶段法来实现边界约束下的增量式布图规划算法。根据已有布图规划建立松弛推移图,直观描述各模块之间"空白区"和松弛量的情况;同时建立模块交换图,记录所有具有形状相似特征的模块集合,基于这2个图进行增量式布图规划。第1阶段,基于推移图和交换图调整布图规划,使其满足边界约束。第2阶段,再次利用交换图进行互连性能优化。实验结果表明该算法在较短的时间里不仅对原有布图规划进行了有效调整满足了给定的所有的几何约束,而且还保证了芯片的面积和线长效果。     

一种新的H.264/AVC标量量化并行VLSI结构(英文)

针对H.264视频编码标准关键技术52级标量量化的VLSI实现中,综合考虑速度和面积因素,传统结不适用H.264在高速高并行编码应用中的实时要求,通过采用部分CSD码无符号压缩移位加法树、参考电平连线、对量化系数和步长重新进行分组分段编码等方法,有效替代了H.264标量量化过程中出现的矩阵乘法、查表、除法等不利于硬件加速的算法,提出了一种非常适合流水加速的基于4×4块并行的VLSI结构,通过控制级联加法器级数就可以有效调节其速度性能,当级数为2时,其块处理速率可以达到121.6 MHz ,能够满足4096×2304 @120 Hz视频的实时处理要求。该结构在面积和功耗方面较传统结构也有较大的改进,采用SMIC 0.13μm工艺单元库,综合时钟频率设为100 MHz时,等效门和功耗分别节省了38 %和30 %。