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自动门控电源对像增强器性能的影响
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作者 李亚情 杨壮 +11 位作者 高天礼 周盛涛 李晓露 宝元喜 杜培德 戴靖昊 何俊 张立昀 宋奇庚 王光凡 许灵吉 张旭 《红外技术》 北大核心 2025年第4期421-428,共8页
为探索自动门控电源阴极脉冲、MCP电压、阳极屏板电压分别对像增强器信噪比、成像清晰度、亮度稳定性的影响及自动门控电源对像增强器动态范围的扩展情况,基于两款自动门控电源的差异,开展配管实验研究。结果表明,低照下阴极门宽全开能... 为探索自动门控电源阴极脉冲、MCP电压、阳极屏板电压分别对像增强器信噪比、成像清晰度、亮度稳定性的影响及自动门控电源对像增强器动态范围的扩展情况,基于两款自动门控电源的差异,开展配管实验研究。结果表明,低照下阴极门宽全开能够有效提升像增强器的信噪比;降低MCP电压中间值,能够一定程度提高像增强器极限分辨力和调制传递函数;阳极悬浮技术能够有效提高像增强器亮度稳定性,其中不同照度下的亮度最大随机起伏、稳态漂移量和饱和照度下的最大稳态值偏差均有不同程度的减小;传统门控电源和新型门控电源配像增强器后最高工作照度均超过1×10^(4)lx,且新型自动门控电源还能够进一步拓展像增强器工作的动态范围。 展开更多
关键词 像增强器 自动门控电源 信噪比 传递函数 极限分辨力 亮度稳定性
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基于自动门控电源的微光像增强器动态范围研究 被引量:5
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作者 延波 智强 +5 位作者 李军国 王钰 杨晔 姚泽 杜木林 邓广绪 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第5期300-303,共4页
像增强器作为微光夜视装备的核心器件,其动态范围研究具有重要意义。论述了基于自动门控电源的微光像增强器动态范围扩展的意义,分析讨论了自动门控电源MCP电压、阴极脉冲宽度、阴极脉冲频率、阴极开启电压与微光像增强器动态范围的关系... 像增强器作为微光夜视装备的核心器件,其动态范围研究具有重要意义。论述了基于自动门控电源的微光像增强器动态范围扩展的意义,分析讨论了自动门控电源MCP电压、阴极脉冲宽度、阴极脉冲频率、阴极开启电压与微光像增强器动态范围的关系,提出了微光像增强器动态范围估算模型。 展开更多
关键词 自动门控电源 像增强器 动态范围
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基于自动门控电源的微光像增强器信噪比研究 被引量:4
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作者 倪小兵 延波 +5 位作者 杨晔 杨书宁 智强 李军国 姚泽 邓广绪 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期284-287,共4页
针对实验中同一微光像增强器的信噪比在装配自动门控电源后有偏低现象,从而开展了以下研究:首先通过借鉴微光像增强器的信噪比公式,理论推导分析了阴极高压脉冲对信噪比的影响;其次分别给微光像增强器光电阴极施加高压脉冲和直流高压,... 针对实验中同一微光像增强器的信噪比在装配自动门控电源后有偏低现象,从而开展了以下研究:首先通过借鉴微光像增强器的信噪比公式,理论推导分析了阴极高压脉冲对信噪比的影响;其次分别给微光像增强器光电阴极施加高压脉冲和直流高压,通过实际测量两种状态下的信噪比,来验证理论推导分析的正确性;最后提出了一种自动门控电源阴极高压脉冲控制电路的设计方法,解决了基于自动门控电源的微光像增强器测试时的信噪比偏低问题。 展开更多
关键词 微光像增强器 自动门控电源 阴极高压脉冲 信噪比
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基于自动门控电源的微光像增强器局部强光防护 被引量:1
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作者 延波 倪小兵 +3 位作者 智强 刘佳音 宋海浩 李梦依 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第9期951-957,共7页
自动门控电源作为微光像增强器的能量来源,其局部强光防护方法研究对完善自动门控电源控制策略、提升微光像增强器强光使用性能具有重要意义。分析了匹配传统直流高压电源与自动门控电源的微光像增强器大动态照度范围应用的优劣势,提出... 自动门控电源作为微光像增强器的能量来源,其局部强光防护方法研究对完善自动门控电源控制策略、提升微光像增强器强光使用性能具有重要意义。分析了匹配传统直流高压电源与自动门控电源的微光像增强器大动态照度范围应用的优劣势,提出了一种能够使微光像增强器兼具高照度应用和低照度局部强光防护能力的自动门控电源设计思路,并给出了自动门控电源电路的控制策略实现方法。 展开更多
关键词 自动门控电源 像增强器 自动亮度控制 阴极脉冲占空比 局部强光防护
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基于独占式访存调度的片上系统电源门控方法 被引量:1
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作者 刘苏 苏孟豪 苏文 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期256-262,共7页
为减少片上系统(SoC)中访存模块的漏电功耗,在分析访存行为的基础上,提出了一种基于独占式访存调度的电源门控方法。该方法根据访存模块对延迟容忍度较高和功耗优化空间很大的特点,利用访存调度器将访存模块的请求集中于窗口中,并在窗... 为减少片上系统(SoC)中访存模块的漏电功耗,在分析访存行为的基础上,提出了一种基于独占式访存调度的电源门控方法。该方法根据访存模块对延迟容忍度较高和功耗优化空间很大的特点,利用访存调度器将访存模块的请求集中于窗口中,并在窗口关闭时对访存模块及其访存通路使用电源门控。相对于已有方法,该方法不但增加了电源门控的可用范围,同时可更多地降低漏电功耗。实验结果表明,该方法可以在不影响访存性能的情况下减少访存模块约70%的漏电功耗。 展开更多
关键词 独占式 访存调度 电源门控 片上系统(SoC) 漏电功耗
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基于精确预测的自适应运行时电源门控技术 被引量:1
6
作者 孙文钦 孟海波 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期291-296,共6页
为降低深亚微米工艺集成电路的工作模式下的静态功耗,提出了一种基于功能部件空闲周期精确预测机制的结构级运行时电源门控技术。该技术通过在龙芯1号处理器体系结构的基础上构造的指令执行预测器来获得对各运算功能部件空间周期的精... 为降低深亚微米工艺集成电路的工作模式下的静态功耗,提出了一种基于功能部件空闲周期精确预测机制的结构级运行时电源门控技术。该技术通过在龙芯1号处理器体系结构的基础上构造的指令执行预测器来获得对各运算功能部件空间周期的精确预结果,并将预测结果与事先测得的运算功能部件电压域的能量损益均衡时间及唤醒时间加以比较,功耗管理单元便能够自适应地捕捉程序执行过程中各电压域细粒度的电源门控时机,同时实现对关断电压域的提前唤醒。采用SMIC 90mm工艺的实验结果表明,该技术以7.5%的处理器面积开销显著降低了运算功能部件在基准测试程序执行期间的静态功耗。 展开更多
关键词 运行时电源门控(RTPG) 精确预测器 运算功能部件 低功耗设计
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考虑NBTI的动态休眠管尺寸电源门控设计
7
作者 袁野 易茂祥 +3 位作者 张林 甘应贤 黄正峰 徐辉 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第3期351-356,共6页
当前纳米互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)集成电路设计中,利用电源门控(power gating,PG)技术来降低静态功耗已成为一种趋势。随着集成电路工艺尺寸的不断缩小,负偏置温度不稳定性(negative bias t... 当前纳米互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)集成电路设计中,利用电源门控(power gating,PG)技术来降低静态功耗已成为一种趋势。随着集成电路工艺尺寸的不断缩小,负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability,NBTI)带来的电路老化问题越来越严重。当Header型PG电路处于正常工作模式时,休眠管(sleep transistor,ST)会受到NBTI老化效应的影响,导致PG电路的性能损失加重。文章通过对PG电路的NBTI老化特性分析,提出了考虑NBTI的PG电路性能损失模型;利用PG电路的NBTI老化特性将ST进行分组,并通过间断接通ST,等效于动态调节ST的尺寸或导通电阻,来减小由ST老化引起的PG电路性能损失。结果表明,动态ST尺寸方法与传统ST尺寸方法相比,可以使PG电路的使用寿命提高30%左右,并且提出的模型与HSPICE仿真结果所得到的趋势相吻合。 展开更多
关键词 电源门控(PG) 负偏置温度不稳定性(NBTI) 性能损失 休眠管(ST) 动态尺寸
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电源门控技术中的电压噪声优化方案 被引量:4
8
作者 王磊磊 王璐 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期48-54,90,共8页
由于电压噪声严重威胁着芯片功能的正常运行,因此提出了一种系统层面的电路模块开启序列优化方案,以减小使用电源门控技术的电路模块在开启时产生的电压噪声。通过建立和求解混合整数线性规划问题,获得最优的多电路模块在规定完成时间... 由于电压噪声严重威胁着芯片功能的正常运行,因此提出了一种系统层面的电路模块开启序列优化方案,以减小使用电源门控技术的电路模块在开启时产生的电压噪声。通过建立和求解混合整数线性规划问题,获得最优的多电路模块在规定完成时间内接入电网的顺序及时间间隔,从而使得引入的电压噪声能最大程度地减小。实验结果表明,电源门控技术开启方案能减小引入的电压噪声达30%以上,并且获得了开启操作的完成时间与引入的电压噪声之间的权衡关系。因此,这种开启序列优化方案能在不同的规定完成时间内,大幅度地减小电源门控技术引入的电压噪声。 展开更多
关键词 供电网络 电压噪声 电源门控技术 开启序列 混合整数线性规划
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高层综合中面向运算器电源门控技术的低能耗调度算法
9
作者 姚蔓婷 邱源 +2 位作者 柳宜川 袁伟娜 汪楠 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期543-548,共6页
针对细粒度电源门控技术,本文在高层综合中通过对操作进行合理的调度以降低运算器的能耗。首先分析了电源门控技术下运算器的突破点,并将能耗优化问题转化为调度中的间隔时长优化问题;然后分析了不同调度结果下的空闲间隙的惩罚时长;最... 针对细粒度电源门控技术,本文在高层综合中通过对操作进行合理的调度以降低运算器的能耗。首先分析了电源门控技术下运算器的突破点,并将能耗优化问题转化为调度中的间隔时长优化问题;然后分析了不同调度结果下的空闲间隙的惩罚时长;最后将操作调度至惩罚时长最小的时钟周期。实验结果表明,本文算法能够在不增加电路面积以及工作时延的条件下较为显著地减少电路的能耗,从而为星载平台设备提供更好的设计结果。 展开更多
关键词 漏电能耗 运算器电源门控 高层综合 调度
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基于自动亮度控制模型的门控型微光像增强器荧光屏亮度研究 被引量:6
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作者 孙默涵 钱芸生 +3 位作者 任莹楠 智强 孔祥宇 郎怡政 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期155-164,共10页
为研究三代像增强器在强光环境下的有效保护措施,设计了一种基于荧光屏电流反馈来实现高照度环境下的自动亮度控制模型,并对该模型进行了仿真分析。制作了荧光屏亮度测试系统,对依托高照度自动亮度控制模型制作的门控电源像增强器进行... 为研究三代像增强器在强光环境下的有效保护措施,设计了一种基于荧光屏电流反馈来实现高照度环境下的自动亮度控制模型,并对该模型进行了仿真分析。制作了荧光屏亮度测试系统,对依托高照度自动亮度控制模型制作的门控电源像增强器进行了测试实验。通过测试像管响应时间和稳定时间,对像增强器门控电源在突发强光下产生理想控制效果的速度以及荧光屏亮度稳定的速度进行了分析。实验结果表明,荧光屏亮度变化趋势与仿真结果基本吻合,并且实验得到的荧光屏亮度曲线可以准确的反映门控电源的工作状态,为后续像增强器门控电源的性能测试提供了技术支持。 展开更多
关键词 像增强器 自动亮度控制 性能测试 自动门控电源 响应时间 稳定时间
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基于BCG-MCP的四代微光像增强技术 被引量:6
11
作者 姜德龙 吴奎 +4 位作者 王国政 李野 富丽晨 端木庆铎 田景全 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期45-48,共4页
介绍了Ⅲ代微光像管中的防离子反馈膜技术 ,阐述了美国Litton公司基于BCG MCP的Ⅳ代像管的近期发展及应用概况 ,给出了实际应用中的对比情况 ,指出了BCG MCP。
关键词 BCG-MCP 自动门控电源 无晕技术 体导电玻璃微通道板 BCGMCP 四代微光像管 离子反馈 晕光效应
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低功耗可配置的USB3.0设备控制器IP核设计 被引量:2
12
作者 黄凯 林威 +3 位作者 蒋进松 胡腾 修思文 严晓浪 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1-8,共8页
为实现USB 3.0设备的单芯片应用,提出一种可配置的USB 3.0设备控制器架构和面向SoC集成的IP核设计方法。通过宏定义和寄存器IP配置,使得USB 3.0设备控制器支持系统总线、物理层接口、端点属性、缓冲以及低功耗策略可配,提高IP重用性。... 为实现USB 3.0设备的单芯片应用,提出一种可配置的USB 3.0设备控制器架构和面向SoC集成的IP核设计方法。通过宏定义和寄存器IP配置,使得USB 3.0设备控制器支持系统总线、物理层接口、端点属性、缓冲以及低功耗策略可配,提高IP重用性。采用门控时钟技术对非工作状态逻辑进行时钟屏蔽以降低动态功耗,利用门控电源技术断开USB控制器电源,从而最大限度地降低挂起模式下的静态功耗。实验结果表明,使用门控时钟、门控电源技术后,USB 3.0设备控制器在U0状态下的动态功耗减少50%、在休眠模式下的总功耗比U3状态减少95.5%。 展开更多
关键词 USB3.0协议 IP核 可配置 低功耗 门控时钟 门控电源
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阴极脉冲占空比与荧光屏电流关系研究 被引量:3
13
作者 延波 杨晔 +3 位作者 倪小兵 智强 李军国 邓广绪 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第8期757-760,共4页
自动门控电源作为微光像增强器的能量来源,其阴极脉冲占空比与荧光屏电流的关系对完善自动门控电源的自动亮度控制(ABC)电路设计具有重要意义。从自动门控电源与微光像增强器的匹配应用方面分析了阴极脉冲占空比对荧光屏电流的影响,又... 自动门控电源作为微光像增强器的能量来源,其阴极脉冲占空比与荧光屏电流的关系对完善自动门控电源的自动亮度控制(ABC)电路设计具有重要意义。从自动门控电源与微光像增强器的匹配应用方面分析了阴极脉冲占空比对荧光屏电流的影响,又从自动门控电源ABC电路设计方面分析了阴极脉冲占空比如何跟随荧光屏电流变化,才能确保微光像增强器荧光屏亮度的基本恒定,给出了自动门控电源阴极脉冲占空比与荧光屏电流的曲线图。 展开更多
关键词 自动门控电源 像增强器 自动亮度控制 阴极脉冲占空比 荧光屏电流
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微光夜视系统光照动态范围研究 被引量:2
14
作者 洪乙又 王子薇 +2 位作者 周继德 李贺 杨帆 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期977-981,共5页
微光夜视系统的光照动态范围决定了其能够应用的光照范围,在系统实际应用中具有重要作用.该文分析了影响像增强器和微光夜视系统光照度动态范围的因素,建立微光夜视系统动态范围估算模型,为微光夜视系统的动态范围性能评估提供了理论依据.
关键词 微光夜视 像增强器 动态范围 自动门控电源
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一种新型真空型紫外成像探测器 被引量:6
15
作者 张宣妮 赵宝升 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第2期159-164,共6页
针对紫外告警的关键元器件——紫外探测器,简述了紫外告警的特点及发展,紫外辐射的大气传输特性和紫外探测器的发展。详细介绍了一种新型响应波段为105 nm-300 nm的真空型紫外成像探测器,其光电阴极具有“日盲性”,管型采用近贴聚焦结构... 针对紫外告警的关键元器件——紫外探测器,简述了紫外告警的特点及发展,紫外辐射的大气传输特性和紫外探测器的发展。详细介绍了一种新型响应波段为105 nm-300 nm的真空型紫外成像探测器,其光电阴极具有“日盲性”,管型采用近贴聚焦结构,从而使得弥散和像差得以减小。探测器读出系统有光耦合读出和电耦合读出2种读出方法:光耦合读出系统能实时响应;电耦合读出灵敏度高,分辨力强,探测距离远。采用自动门控BSP电源,可实现大动态范围探测,并对光电阴极和微通道板起到保护作用。 展开更多
关键词 真空成像技术 紫外探测器 读出系统 自动门控BSP电源
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基于遗传算法的最大开启电流估计 被引量:2
16
作者 徐勇军 韩银和 +1 位作者 骆祖莹 李晓维 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期186-191,共6页
集成电路设计进入深亚微米阶段后 ,静态功耗成为低功耗设计中的一个瓶颈 .电源门控法可以同时有效地降低动态功耗和静态功耗 ,是一项具有广阔应用前景的技术 .电源门控电路的最大电流是由最大开启电流和最大的正常运行电流决定 ,它是电... 集成电路设计进入深亚微米阶段后 ,静态功耗成为低功耗设计中的一个瓶颈 .电源门控法可以同时有效地降低动态功耗和静态功耗 ,是一项具有广阔应用前景的技术 .电源门控电路的最大电流是由最大开启电流和最大的正常运行电流决定 ,它是电路设计的一个十分重要的参数 ,如何对它进行快速准确的估计已经成为一个新的问题 .另外 ,冒险功耗是电路整体功耗中非常重要的组成部分 ,该文通过研究发现 ,在电路开启阶段同样存在冒险 ,同时消耗了大量的能量 .文章考虑了组合电路的冒险现象 ,提出了一种基于遗传算法的最大开启电流的估计方法 ,对ISCAS85电路的实验结果表明 ,电源门控电路的开启最大功耗可能比正常情况下的最大功耗还要大 .该文的方法具有较小的复杂性 ,可以仅用随机模拟的 2 .77%的时间 ,获得 12 .90 展开更多
关键词 遗传算法 电路设计 集成电路 静态功耗 电源门控 最大开启电流
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像增强器阴极脉冲与屏极亮度稳定性关系研究 被引量:1
17
作者 杨晔 倪小兵 +2 位作者 延波 智强 李军国 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期691-694,共4页
针对装配有自动门控电源的像增强器在高照度的情况下会出现闪烁的现象,结合自动门控电源阴极高压脉冲信号的离散特性和人眼视觉特性,分析了整管在高照度的情况下出现人眼可见闪烁现象的原因及解决办法,提出亮度最小可觉差和视觉暂留效... 针对装配有自动门控电源的像增强器在高照度的情况下会出现闪烁的现象,结合自动门控电源阴极高压脉冲信号的离散特性和人眼视觉特性,分析了整管在高照度的情况下出现人眼可见闪烁现象的原因及解决办法,提出亮度最小可觉差和视觉暂留效应是有关人眼观察舒适性的重要特性。在高照度的情况下,由于自动亮度控制功能的介入,阴极高压脉冲信号的占空比会自动降到一个较低的值,但是由于器件的限制,阴极高压脉冲信号占空比的步进值是一个固定的常数,故阴极高压脉冲信号的占空比越低,其步进值对阴极高压脉冲信号的影响越大,最终也就对像增强器的屏极亮度稳定性影响越大。通过对人眼视觉特性的分析及对阴极高压脉冲信号的计算,给出了阴极脉冲信号允许的最小占空比及最小开启脉冲宽度的要求,并给出了计算方法。 展开更多
关键词 微光像增强器 自动门控电源 高压脉冲 人眼视觉特性
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一种1GHz多端口低功耗寄存器堆设计
18
作者 李娇 王良华 +1 位作者 毕卓 刘鹏 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2015年第12期2222-2227,共6页
超标量处理器中的寄存器堆通常采用多端口结构以支持宽发射,这种结构对寄存器堆的速度、功耗和面积提出了很大的挑战。设计了一个64*64bit多端口寄存器堆,该寄存器堆能够在同一个时钟周期内完成8次读操作和4次写操作,通过对传统单端读... 超标量处理器中的寄存器堆通常采用多端口结构以支持宽发射,这种结构对寄存器堆的速度、功耗和面积提出了很大的挑战。设计了一个64*64bit多端口寄存器堆,该寄存器堆能够在同一个时钟周期内完成8次读操作和4次写操作,通过对传统单端读写结构的存储单元进行改进,提出了电源门控与位线悬空技术相结合的单端读写结构的存储单元,12个读写端口全部采用传输门以加快访问速度。采用PTM 90nm、65nm、45nm和32nm仿真模型,在Hspice上进行仿真,与传统单端读写结构相比较,所提出的方法能够显著提升寄存器堆的性能,其中写1操作延时降低超过32%,总功耗降低超过45%,而且存储单元的稳定性也得到明显改善。 展开更多
关键词 寄存器堆 单端结构 电源门控 位线悬空
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SoC低功耗多电压设计方法的研究进展 被引量:5
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作者 秋攀 乔树山 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期167-173,238,共8页
综述了片上系统(So C)低功耗多电压设计方法的研究进展。介绍了低功耗多电压设计方法的研究背景和国内外的研究现状。重点探讨了低电压、多电源电压、电源门控、动态电压频率缩减(DVFS)和自适应电压缩减(AVS)等多电压低功耗设计方法。最... 综述了片上系统(So C)低功耗多电压设计方法的研究进展。介绍了低功耗多电压设计方法的研究背景和国内外的研究现状。重点探讨了低电压、多电源电压、电源门控、动态电压频率缩减(DVFS)和自适应电压缩减(AVS)等多电压低功耗设计方法。最后,对低功耗多电压设计方法未来的发展趋势进行了预测和分析,认为DVFS和AVS等新颖的低功耗设计方法将成为未来学术界和工业界研究的热点。 展开更多
关键词 低功耗 电源电压 电源门控 动态电压频率缩减(DVFS) 自适应电压缩减(AVS)
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