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随着电子技术的飞速发展,集成电路的特征尺寸越来越小,集成度和时钟频率迅速增加,功耗已成为集成电路设计时一个主要考虑因素。集成电路低功耗设计可以在不同的设计层次进行考虑,按自上而下可以分为:系统层、算法(行为)层、结构层、逻辑层和物理层。每个设计层次可以达到的功耗优化效果也完全不同,抽象层次越高表明能够越早进行低功耗设计,低功耗设计的效果也就越明显。本文在高层次综合阶段进行功耗的优化工作,以便达到最大的优化空间。具体研究内容分为以下几个部分:1.基于mobility和delay比较的多电压调度算法。降低操作电压是降低动态功耗最有效的方法,因此提出了一种在时间约束下的多电压调度算法。由于操作的灵活度体现了操作调度的范围,因此本文基于操作灵活度,在满足时间约束的条件下,通过比较操作灵活度和延时,降低操作的电源电压,从而降低电路的功耗。实验结果表明,提出的方法可以有效地降低功耗,达到预期要求。2.基于整体退火遗传算法的多电压调度算法。理论已经证明时间约束下多电压调度问题属于NP-hard问题,而遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局优化概率搜索算法,是解决NP-hard问题的有效方法,因此可以用遗传算法解决多电压调度问题。但是遗传算法有其内在的弊病,因此本文将遗传算法和模拟退火算法相结合的整体退火遗传算法,应用于多电压调度技术。实验结果表明,提出的方法功耗优化明显,达到预期要求。3.基于多电压调度和资源绑定的低功耗优化算法。高层次综合阶段的三个任务:操作调度(Scheduling)、资源分配(Allocation)和资源绑定(Binding)是相互影响的,本文提出的算法综合考虑调度和绑定两个阶段,综合运用多电压调度技术和资源绑定技术。实验结果表明,综合考虑调度和绑定的算法比单独考虑调度的算法降低功耗的空间更大。