协同输入向量控制与门替换技术缓解电路NBTI老化 被引量：1

1

作者 易茂祥 朱炯 +3 位作者 张桂茂 黄正峰 欧阳一鸣 梁华国 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1796-1802,共7页

针对现有选取方法直接以输入向量控制(IVC)产生电路最小时延为目标,不能有效地发挥门替换(GR)技术优势的问题,提出一种输入控制向量选取方法,用于协同IVC和GR技术缓解电路负偏置温度不稳定性(NBTI)老化的方案.首先以IVC可控制关键门输... 针对现有选取方法直接以输入向量控制(IVC)产生电路最小时延为目标,不能有效地发挥门替换(GR)技术优势的问题,提出一种输入控制向量选取方法,用于协同IVC和GR技术缓解电路负偏置温度不稳定性(NBTI)老化的方案.首先以IVC可控制关键门输入引脚为逻辑1的数量最大为目标,从备选向量集中选取最优输入控制向量,用于电路的输入控制;然后对不能通过最优输入控制向量控制为逻辑1的关键门输入引脚,分析其GR可防护性,对GR可防护的输入引脚的驱动门实施门替换.实验结果表明,与现有选取方法相比,文中方案可平均提高电路时延退化改善率7.56%,相对提升达到32.64%,同时,需要付出的附加面积开销和附加固有时延开销还略有降低. 展开更多

关键词 负偏置温度不稳定性 输入向量控制 最优输入控制向量 门替换 协同

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应用输入向量控制技术降低漏电功耗的快速算法 被引量：3

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作者 常晓涛 范东睿 +1 位作者 韩银和 张志敏 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期946-952,共7页

随着工艺的发展,为保证电路的性能和噪声容限必须降低阈值电压,这将导致漏电流呈指数增长,漏电功耗因而将逐渐超过动态功耗占据主导地位.CMOS的堆栈效应导致电路在不同向量下的静态功耗不同,因此在电路进入睡眠状态时使用输入向量控制... 随着工艺的发展,为保证电路的性能和噪声容限必须降低阈值电压,这将导致漏电流呈指数增长,漏电功耗因而将逐渐超过动态功耗占据主导地位.CMOS的堆栈效应导致电路在不同向量下的静态功耗不同,因此在电路进入睡眠状态时使用输入向量控制技术是一种低功耗设计的有效方法,如何快速找到一个可降低电路漏电功耗的向量就成了问题的关键.介绍了一种在给定向量集合中查找低功耗向量的快速算法——基于概率传递的标记算法,并为此开发了一个事件驱动的门级组合电路仿真器.通过对ISCAS和龙芯处理器电路的实验结果表明,该算法同传统方法比较可以提高性能3.4倍,误差率仅约0.14%. 展开更多

关键词 漏电功耗 输入向量控制 低功耗设计 门级电路仿真器

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基于输入向量控制和传输门插入的电路NBTI老化缓解

3

作者 胡林聪 易茂祥 +3 位作者 丁力 朱炯 刘小红 梁华国 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期55-59,75,共6页

针对现有方案通过输入向量控制(input vector control,IVC)结合门替换(gate replacement,GR)技术缓解负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability,NBTI)引起的电路老化,存在GR应用可能破坏IVC抗老化效果的问题,文章提出... 针对现有方案通过输入向量控制(input vector control,IVC)结合门替换(gate replacement,GR)技术缓解负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability,NBTI)引起的电路老化,存在GR应用可能破坏IVC抗老化效果的问题,文章提出了一种基于IVC和传输门(transmission gate,TG)插入的抗NBTI老化方案。将目标电路切分为多个逻辑锥子电路,然后对各子电路进行动态回溯得到其最优输入控制向量,在恢复各子电路的连接时,通过插入TG消除连线位置出现的逻辑冲突,最后得到由子电路合并后的目标电路的最优输入控制向量。采用相同条件的实验结果表明,与现有方案相比,本文方案提高了电路平均时延退化改善率超过1倍,且面积开销和电路固有时延也明显降低,更好地缓解了电路老化效应。 展开更多

关键词 负偏置温度不稳定性(NBTI) 老化 输入向量控制(ivc) 传输门(TG)插入 回溯

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基于输入向量控制的衬底偏置技术面积优化方法

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作者 孙朝珊 黄琨 骆祖莹 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2237-2241,共5页

随着集成电路工艺进入纳米时代,VLSI漏电功耗迅速增加,增加了实时功耗管理系统的面积开销.为了大幅度减小反向衬底偏置(RBB)控制管的面积,对广泛应用的RBB优化漏电流技术提出一种新方法.基于双阈值CMOS电路设计,在输入最小漏电流向量的... 随着集成电路工艺进入纳米时代,VLSI漏电功耗迅速增加,增加了实时功耗管理系统的面积开销.为了大幅度减小反向衬底偏置(RBB)控制管的面积,对广泛应用的RBB优化漏电流技术提出一种新方法.基于双阈值CMOS电路设计,在输入最小漏电流向量的条件下,仅将反向偏置电压VRBB加到处于决定态的低阈值电压MOS管上,通过大幅度减小应用VRBB的晶体管数量来降低VRBB控制管的面积开销.在基于22 nm工艺ISCAS85基准电路上与单纯RBB方法进行比较的实验结果表明,该方法以损耗27.94%的漏电功耗优化效果为代价,降低了84.91%的面积开销. 展开更多

关键词 漏电功耗 衬底偏置 输入向量控制

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考虑输入占空比和随机性的M-IVC缓解电路老化 被引量：1

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作者 易茂祥 刘小红 +3 位作者 吴清焐 朱炯 胡林聪 梁华国 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期968-976,共9页

针对现有多输入向量控制(M-IVC)缓解负偏置温度不稳定性(NBTI)引起的电路老化的方法仅考虑到输入信号占空比约束的问题,提出一种同时优化输入信号占空比和随机性的M-IVC方法.首先采用遗传算法求解出电路的最优输入占空比;然后在最优占... 针对现有多输入向量控制(M-IVC)缓解负偏置温度不稳定性(NBTI)引起的电路老化的方法仅考虑到输入信号占空比约束的问题,提出一种同时优化输入信号占空比和随机性的M-IVC方法.首先采用遗传算法求解出电路的最优输入占空比;然后在最优占空比约束下产生具有随机性的各输入信号波形;最后构成多输入控制向量,依次应用到待机模式下电路的输入.采用相同的晶体管工艺模型和ISCAS85基准电路的实验结果表明,与现有M-IVC方法相比,文中方法能更好地缓解电路NBTI老化;可降低电路平均老化时延增量,分别达到45.9%和32.7%;而且随着电路待机时间的增加,该方法的抗老化效果变得越好. 展开更多

关键词 负偏置温度不稳定性 多输入向量控制 输入波形 最优占空比 随机性

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基于RF-GA-SVM算法的施工升降机输入电压控制模型 被引量：6

6

作者 郗涛 徐伟雄 +1 位作者 高宗帅 王莉静 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期60-66,共7页

针对在超高层建筑施工中施工升降机的驱动电机输入电压受多因素影响,导致其调节困难、能耗严重的问题,提出一种基于数据挖掘的RF-GA-SVM输入电压控制方法。首先,在实现控制电压多因素分析的基础上,基于随机森林(random forests,RF)算法... 针对在超高层建筑施工中施工升降机的驱动电机输入电压受多因素影响,导致其调节困难、能耗严重的问题,提出一种基于数据挖掘的RF-GA-SVM输入电压控制方法。首先,在实现控制电压多因素分析的基础上,基于随机森林(random forests,RF)算法进行了影响因素的重要度计算,确定各因素的影响权重值和样本约简集合,并通过ROC(接收者操作特征)曲线和AUC(ROC曲线下的面积)分析验证属性约简集的分类准确率;其次,采用基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的支持向量机(support vector machine,SVM)算法,构建施工升降机输入电压控制模型;最后,利用施工升降机远程监控平台采集历史数据,对本研究提出的RF-GA-SVM输入电压控制模型进行训练和验证。实例验证结果表明:该模型检测样本的均方根误差(RMSE)为1.493,平均绝对误差(MAE)为0.899,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.291%,决定系数(R2)为0.98,说明本方法可以有效选取影响因素,并根据影响因素和实际需求实现施工升降机输入电压的有效控制。 展开更多

关键词 施工升降机 随机森林算法 遗传算法 支持向量机 输入电压 控制模型

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基于最小二乘支持向量机的MIMO线性参数变化模型辨识及预测控制 被引量：8

7

作者 冯凯 卢建刚 陈金水 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期197-205,共9页

将现有的面向单输入单输出系统的基于最小二乘支持向量机的参数变化模型辨识算法(SISO-LSSVM-LPV),推广到多输入多输出系统,实现了面向多输入多输出系统的基于最小二乘支持向量机的参数变化模型辨识算法(MIMO-LSSVM-LPV),进一步结合基... 将现有的面向单输入单输出系统的基于最小二乘支持向量机的参数变化模型辨识算法(SISO-LSSVM-LPV),推广到多输入多输出系统,实现了面向多输入多输出系统的基于最小二乘支持向量机的参数变化模型辨识算法(MIMO-LSSVM-LPV),进一步结合基于遗传算法的预测控制算法(GA-MPC),提出并实现了MIMO-LSSVM-LPV+GA-MPC的建模控制一体化新架构。仿真结果表明,该辨识算法可逼近复杂非线性MIMO系统,辨识精度高,并且保留了线性回归低计算量的优点,结合了GA的MPC可实现最优控制量的在线实时寻优,并取得了良好控制效果。 展开更多

关键词 非线性系统 最小二乘支持向量机 线性参数变化模型 多输入多输出 模型预测控制 过程控制 参数识别

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基于多输出最小二乘支持向量回归建模的自适应非线性预测控制及应用 被引量：21

8

作者 戴鹏 周平 +1 位作者 梁延灼 柴天佑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期43-52,共10页

提出一种可有效提高常规预测控制方法控制性能与计算效率的数据驱动自适应非线性模型预测控制方法.首先,为了提高多输出非线性系统最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression, LS–SVR)建模的精度,考虑各维输出间... 提出一种可有效提高常规预测控制方法控制性能与计算效率的数据驱动自适应非线性模型预测控制方法.首先,为了提高多输出非线性系统最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression, LS–SVR)建模的精度,考虑各维输出间的耦合关系,采用在目标函数中加入样本整体拟合误差项,实现多输出LS–SVR(multi-output LS–SVR,M–LS–SVR)预测建模,同时采用粒子群算法优化模型参数;其次,针对动态过程建模的模型失配问题以及由于M–LS–SVR模型复杂导致传统智能算法求解预测控制律缓慢的问题,提出自适应非线性模型预测控制策略,包括两个非线性优化层:第1层采用梯度下降算法实时优化模型和实际过程输出的偏差,以自适应调节模型参数;第2层采用具有全局收敛性和超线性收敛速度序列二次规划(sequential quadratic programming, SQP)算法设计非线性预测控制器,以加速预测控制律的求解速度. Benchmark仿真实例及在高炉炼铁过程的数据试验表明:所提基于M–LS–SVR预测建模的自适应非线性模型预测控制具有较快的求解速度、较好的设定值跟踪和干扰抑制性能以及较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 多输入多输出非线性系统 多输出最小二乘支持向量回归机 自适应非线性预测控制 序列二次规划算法

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仿射非线性奇异系统的输入输出解耦 被引量：3

9

作者 王文涛 孔芝 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第3期345-349,共5页

研究了仿射非线性奇异系统的输入输出解耦问题.首先建立了非线性奇异系统的向量相对阶的概念,并给出了系统的向量相对阶的反馈不变性.借助于系统的向量相对阶,构造出一个非线性坐标变换,使得系统经过坐标变换后呈现出更简单的形式.借助... 研究了仿射非线性奇异系统的输入输出解耦问题.首先建立了非线性奇异系统的向量相对阶的概念,并给出了系统的向量相对阶的反馈不变性.借助于系统的向量相对阶,构造出一个非线性坐标变换,使得系统经过坐标变换后呈现出更简单的形式.借助于系统新的结构形式,给出了使系统实现输入输出解耦的反馈控制律的构造方法,并给出一个例子来验证所提出的方法的可行性. 展开更多

关键词 非线性奇异系统 向量相对阶 不变性 输入输出解耦 反馈控制

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多通道电液力伺服协调加载系统控制策略的研究

10

作者 李大海 周阳阳 +1 位作者 张辉 李天石 《机床与液压》 北大核心 2014年第21期109-112,共4页

针对多通道电液力伺服协调加载系统的控制算法,分析了加载系统的特性,提出了一种基于在线支持向量回归的分散预测控制算法。该算法应用在线支持向量回归进行各加载通道模型的在线估计,并将其作为分散预测控制的预测模型。仿真结果表明... 针对多通道电液力伺服协调加载系统的控制算法,分析了加载系统的特性,提出了一种基于在线支持向量回归的分散预测控制算法。该算法应用在线支持向量回归进行各加载通道模型的在线估计,并将其作为分散预测控制的预测模型。仿真结果表明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 加载系统 支持向量回归 多输入多输出系统 分散控制

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基于KL25低功耗唤醒机制的TSI键盘应用分析 被引量：1

11

作者 朱仕浪 王宜怀 冯德旺 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第7期2375-2379,共5页

针对低功耗不同的唤醒机制、唤醒源以及应用中如何选择等问题,在剖析KL25各种低功耗唤醒模块硬件结构、工作原理和唤醒方法的基础上,研究并给出了各种低功耗模式的唤醒方式、步骤和选用的注意事项等技术要素。对低功耗TSI电容触摸键盘... 针对低功耗不同的唤醒机制、唤醒源以及应用中如何选择等问题,在剖析KL25各种低功耗唤醒模块硬件结构、工作原理和唤醒方法的基础上,研究并给出了各种低功耗模式的唤醒方式、步骤和选用的注意事项等技术要素。对低功耗TSI电容触摸键盘的唤醒应用实例进行了实验和分析,实验结果表明,该方法在低功耗模式下降低了TSI系统的功耗,为低功耗嵌入式系统的开发应用提供了借鉴和参考。 展开更多

关键词 低功耗 低漏唤醒单元 嵌套向量中断控制器 异步唤醒中断控制器 触摸感应输入

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基于关键路径与改进遗传算法的最佳占空比求解 被引量：2

12

作者 徐辉 李丹青 +1 位作者 应健锋 李扬 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第10期124-128,共5页

纳米工艺下,负偏置温度不稳定性(NBTI)成为影响电路老化效应的主导因素。多输入向量控制(M-IVC)是缓解由于NBTI效应引起电路老化的有效方法,而M-IVC的关键是最佳占空比的求解。在充分考虑时序余量的设计与电路实际操作情况下,对电路采... 纳米工艺下,负偏置温度不稳定性(NBTI)成为影响电路老化效应的主导因素。多输入向量控制(M-IVC)是缓解由于NBTI效应引起电路老化的有效方法,而M-IVC的关键是最佳占空比的求解。在充分考虑时序余量的设计与电路实际操作情况下,对电路采用了静态时序分析,精确定位电路中关键路径。对关键路径采用改进的自适应遗传算法求解最佳占空比。实验结果表明:在时序余量为5%时,电路的平均老化率相比现有方案降低了1.49%,平均相对改善率为18.29%。 展开更多

关键词 集成电路 老化效应 最佳占空比 负偏置温度不稳定性 多输入向量控制 遗传算法

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组合电路故障模拟的一种新方法

13

作者 魏道政 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 1991年第2期71-79,共9页

本文提出组合电路故障模拟的一种新方法。对一个给定的输入向量t,除第一遍真值模拟是从电路的初级输入到初级输出进行计算外,故障模拟是从电路的初级输出到初级输入逐级进行表达式运算,由得到的表达式可以判断t能否检测电路中任何一条... 本文提出组合电路故障模拟的一种新方法。对一个给定的输入向量t,除第一遍真值模拟是从电路的初级输入到初级输出进行计算外,故障模拟是从电路的初级输出到初级输入逐级进行表达式运算,由得到的表达式可以判断t能否检测电路中任何一条引线上的s—a—0或s—a—1单故障。本文还介绍了本算法和临界路径跟踪法相结合的一种算法,简化了临界路径跟踪法中对扇出源临界性的处理过程。 展开更多

关键词 初级输入 组合电路 输入向量 初级输出 临界路径 临界性 单故障 扇出 控制输入 子电路

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利用遗传算法实现CMOS组合电路静态功耗优化 被引量：1

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作者 赵晓莺 易江芳 +1 位作者 佟冬 程旭 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期421-427,共7页

面向基于标准单元的CMOS组合电路,利用输入向量控制技术,采用遗传算法作为求解手段,建立了CMOS组合电路静态功耗优化环境。在遗传算法中利用电路状态差异度作为适应度函数,求解使电路静态功耗最小的输入向量。实验结果表明,使用该方法... 面向基于标准单元的CMOS组合电路,利用输入向量控制技术,采用遗传算法作为求解手段,建立了CMOS组合电路静态功耗优化环境。在遗传算法中利用电路状态差异度作为适应度函数,求解使电路静态功耗最小的输入向量。实验结果表明,使用该方法能明显优化静态功耗,运行时间合理,不需要进行HSpice模拟,摆脱了对目标工艺的依赖。 展开更多

关键词 CMOS组合电路 静态功耗优化 输入向量控制 遗传算法 电路状态差异度

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