📘 低功耗SoC设计方法与工程实践

🎯 30章 · 从入门到前沿

01

低功耗设计概论

摩尔定律的挑战 · 功耗危机的由来 · 商业价值与工程意义

02

功耗基础与模型

动态功耗 · 静态功耗 · 短路功耗 · 物理原理与数学建模

03

工艺演进与功耗

从180nm到3nm · 不同节点功耗特征与挑战

04

低功耗设计流程

从RTL到GDSII · 低功耗嵌入传统数字后端流程

05

功耗分析与估算工具

PrimePower · RedHawk · Voltus 工程使用方法

06

时钟门控技术

基本原理 · 综合实现 · 门控时钟树综合与常见陷阱

07

多阈值电压设计

HVT/SVT/LVT单元库选择 · 性能‑功耗权衡

08

多电压域设计

电压岛划分 · 电平转换器 · 多电压STA

09

动态电压频率调整

DVFS架构 · 电压调节器 · 软件调度策略

10

电源门控技术

MTCMOS · 电源开关网络 · 状态保持与唤醒

11

体偏置技术

前向/反向体偏置 · 原理与适用场景

12

亚阈值与近阈值设计

超低功耗电路设计方法与挑战

13

异步电路设计

握手协议 · 异步流水线 · 同步接口设计

14

低功耗存储器设计

SRAM优化 · 寄存器文件 · 分块与休眠

15

低功耗标准单元库

功耗特征化 · 低功耗单元定制与选择

16

RTL级低功耗设计

操作数隔离 · 资源共享 · 状态机编码优化

17

系统级低功耗设计

SoC架构探索 · 功耗管理单元 · 软硬件协同

18

低功耗验证方法学

功耗意图规范 · UPF/CPF编写与验证

19

功耗感知综合

Synopsys DC · Cadence Genus 低功耗综合策略

20

功耗感知布局布线

后端工具功耗优化 · 物理实现技巧

21

时钟树综合中的低功耗

时钟网络优化 · 有用偏差 · 门控插入

22

功耗与热管理

芯片热模型 · 热感知布局 · 动态热管理

23

低功耗测试与ATPG

测试功耗 · 低功耗扫描链 · X填充技术

24

电池供电系统设计

IoT设备 · 可穿戴 · 功耗预算与电源管理

25

能量采集系统设计

能量采集电路 · PMIC · 间歇计算架构

26

低功耗无线通信

蓝牙/BLE · Zigbee · LoRa 功耗与协议优化

27

低功耗处理器设计

ARM Cortex‑M · RISC‑V低功耗核架构分析

28

AI加速器的低功耗设计

神经网络硬件加速 · 稀疏计算 · 数据复用

29

低功耗设计案例研究

工业级SoC低功耗设计实战复盘

30

未来趋势与前沿

量子计算 · 自旋电子 · 神经形态低功耗技术