《VLSI高層次綜合設計方法研究》是2014年8月清華大學出版社出版的圖書，作者是孫強、王立梅、曹望成。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
在晶片領域中，VLSI集成度和時鐘頻率的不斷提高，使得低層次綜合效率越來越低，測試越來越困難，電路功耗問題也越來越突出。研究表明高層次設計和綜合技術能最大程度地解決上述難題，最佳化目標參數。本書即運用高層次設計和綜合技術，對上述課題進行深入研究，提出了一些新的表示模型、設計方法和算法，推動了諸如可測性、低功耗及其相互協調等問題的解決。
圖書目錄
第1章緒論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2研究現狀分析 3
1.2.1高層次綜合研究現狀 3
1.2.2高層次測試綜合研究現狀 3
1.2.3高層次低功耗綜合研究現狀 5
1.2.4可測性和低功耗相結合的高層次綜合研究現狀 9
1.3積體電路和電子設計自動化技術的發展歷程 9
1.4本書的主要研究內容 12
1.4.1新型的高層次測試綜合方法研究 12
1.4.2新型的高層次低功耗綜合方法研究 13
1.4.3集成可測性和低功耗的高層次綜合方法研究 14
1.4.4基於多項式符號代數的高層次新方法研究 14
1.5本書的結構安排 14
第2章高層次綜合及可測性和低功耗設計技術綜述 17
2.1高層次綜合技術 17
2.1.1高層次綜合的發展 18
2.1.2高層次綜合的作用 19
2.1.3高層次綜合的主要任務 20
2.1.4高層次綜合工具的發展 22
2.1.5高層次綜合中的調度算法 24
2.1.6高層次綜合中的分配算法 28
2.1.7開展高層次綜合的前提條件 31
2.2可測性設計技術 32
2.2.1測試故障模型 32
2.2.2測試生成技術 33
2.2.3測試壓縮技術 34
2.2.4時延測試技術 35
2.2.5靜態電源電流測試技術 36
2.2.6存儲器測試技術 36
2.2.7低功耗測試技術 37
2.2.8可測性設計技術 37
2.2.9可測性分析技術 39
2.2.10測試綜合技術 40
2.3低功耗設計技術 43
2.3.1CMOS電路功耗的來源 45
2.3.2低功耗設計方法 46
2.4本章小結 49
第3章高層次測試綜合研究 51
3.1高層次綜合中與可測性相關的知識 52
3.1.1數據通路電路圖 52
3.1.2變數的生存周期和變數的分類 53
3.1.3可控制性和可觀測性 53
3.1.4時序通路 53
3.1.5時序環路 53
3.1.6基於可測性高層次綜合的四個準則 53
3.2基於加權相容圖的可測性暫存器分配算法 54
3.2.1基於可測性的暫存器分配模型 54
3.2.2暫存器分配相容圖的團劃分算法 57
3.2.3算法的時間複雜度分析 61
3.2.4實驗結果 62
3.3基於遺傳算法的高層次測試綜合方法 65
3.3.1染色體編碼和評估函式 65
3.3.2遺傳算法的設計 67
3.3.3實驗結果 68
3.4改進的基於遺傳算法的新型高層次測試綜合方法 69
3.4.1調度和模組分配對可測性的影響 69
3.4.2染色體編碼和問題表示 71
3.4.3不可行解問題的解決 71
3.4.4實驗結果 74
3.5基於多目標遺傳算法的高層次測試綜合方法 75
3.5.1問題表示 75
3.5.2無效染色體形成的原因 77
3.5.3違反約束條件的無效染色體的避免 77
3.5.4違反數據依賴的無效染色體的避免 78
3.5.5實驗結果 80
3.6兼顧可測性和互連造價的高層次資源分配算法 81
3.6.1影響電路可測性和互連造價的因素 81
3.6.2資源分配的加權相容圖 82
3.6.3改進的加權團劃分算法 83
3.6.4實驗結果 84
3.7本章小結 85
第4章高層次低功耗綜合研究 87
4.1控制流密集型電路的高層次低功耗設計方法 88
4.1.1相關知識 88
4.1.2基於分支控制的功耗管理調度技術 90
4.1.3基於多電壓的調度方法 96
4.1.4基於分支控制和多電壓的功耗最佳化調度算法 99
4.1.5算法的時間複雜度分析 99
4.1.6實驗結果 100
4.2套用多目標遺傳算法的高層次多電壓功耗最佳化方法 103
4.2.1問題表示 103
4.2.2無效染色體的形成原因 105
4.2.3違反時間和面積約束的無效染色體的解決 105
4.2.4違反數據依賴關係的無效染色體的解決 107
4.2.5基於Pareto強度值和數據依賴單點雜交的多目標遺傳算法 110
4.2.6實驗結果 111
4.3基於拉格朗日乘數法的高層次多電壓低功耗調度方法 112
4.3.1相關定義及問題表示 113
4.3.2基於拉格朗日乘數法的功耗最佳化控制步分布 114
4.3.3時間和資源約束下的多電壓調度方法 116
4.3.4實驗結果 116
4.4峰值功耗最佳化的改進力引導調度算法 118
4.4.1基本的力引導調度算法 118
4.4.2改進的功耗最佳化的力引導調度算法 119
4.4.3實驗結果 127
4.5本章小結 128
第5章可測性和低功耗相結合的高層次綜合研究 129
5.1調度和模組分配對可測性的影響 130
5.1.1通過調度提高可控制性和可觀測性 130
5.1.2通過調度來降低時序深度和時序環路 131
5.1.3通過模組分配來降低電路的時序深度 132
5.2遺傳算法基本原理 133
5.3問題表示和染色體編碼 134
5.3.1遺傳算法的染色體編碼 134
5.3.2問題的約束條件 135
5.3.3可測性子目標函式 135
5.3.4功耗子目標函式 136
5.3.5多目標的單一適應度函式 136
5.3.6遺傳參數自適應策略 137
5.4不可行解問題的解決 138
5.4.1基於數據依賴的單點雜交運算元 138
5.4.2基於控制步約束的變異運算元 140
5.4.3不可行解的重調度和分配 141
5.5基於遺傳算法的可測性和低功耗高層次綜合方法執行過程 142
5.6實驗結果 142
5.7本章小結 146
第6章基於多項式符號代數的高層次綜合研究 147
6.1多項式符號表示和運算 149
6.1.1一元多項式的定義 149
6.1.2一元多項式的運算 150
6.1.3多元多項式的符號表示 150
6.1.4多元多項式的運算 151
6.2基於多項式符號代數的高層次測試綜合方法 151
6.2.1可測性高層次綜合的分析方法 152
6.2.2基於多項式符號代數的可測性分析流程 153
6.2.3數據流程關鍵路徑的敏化過程 154
6.2.4基於關鍵路徑的多項式符號代數表示模型 155
6.2.5基於多項式符號代數的高層次綜合可測性計算分析 156
6.2.6高層次可測結構電路的多項式符號代數描述 158
6.2.7基於多項式符號代數的高層次綜合方法調度規則 160
6.3基於多項式符號代數的高層次低功耗綜合方法 160
6.3.1高層次低功耗綜合方法工作流程 160
6.3.2Horner形式 161
6.3.3考慮布局的高層次綜合 163
6.3.4同時進行調度、分配和綁定流程 165
6.4基於多項式符號代數的高層次綜合研究展望 166
6.4.1研究內容和擬解決的關鍵問題 166
6.4.2研究採用的方法、技術路線及可行性分析 168
6.4.3相關研究學術思想及創新之處 169
6.4.4研究所涉及的學科交叉情況 169
6.4.5相關研究的後續發展潛力 170
6.5本章小結 170
第7章總結與展望 171
參考文獻 173
