低功耗系统全栈设计与优化实战

📘 30章 · 从入门到前沿

第1章低功耗设计概论

功耗危机的由来 · 摩尔定律与功耗墙 · 商业价值与挑战

第2章功耗基础与度量

动态/静态/短路功耗 · 功耗密度 · 能量与功率区别

第3章工艺演进与功耗

CMOS缩放 · 漏电流机制 · FinFET与GAA技术

第4章电压与频率调节

DVFS · 自适应电压调节AVS · 体偏置技术

第5章时钟门控技术

时钟门控原理 · ICG · 门控使能 · 跨时钟域门控

第6章电源门控技术

电源开关 · 状态保持 · 唤醒逻辑 · 电源域划分

第7章多阈值电压设计

多Vt库 · 混合Vt综合 · 漏电优化 · 时序权衡

第8章动态功耗优化

操作数隔离 · 资源共享 · 数据路径 · Glitch消除

第9章存储子系统低功耗

SRAM优化 · DRAM刷新 · Cache分层 · 非易失存储器

第10章SoC架构级低功耗

多电压域 · 动态电源管理 · 任务调度 · 低功耗总线

第11章低功耗时钟网络

时钟树综合 · H-tree · 时钟抖动 · 局部门控

第12章异步与近阈值设计

异步电路 · 近阈值NTC · 电压缩放 · 亚阈值设计

第13章低功耗EDA流程

功耗分析 · RTL优化 · 综合布局布线低功耗

第14章RTL级低功耗设计

编码风格 · 状态机编码 · 数据通路 · 低功耗FSM

第15章系统级功耗管理

ACPI · 操作系统功耗管理 · cpuidle/cpufreq

第16章无线通信低功耗

BLE功耗 · LoRa/NB-IoT · Zigbee · 射频前端

第17章嵌入式MCU低功耗

睡眠模式 · 外设时钟 · 低功耗定时器 · RTOS

第18章能量采集技术

光伏/热电/压电/射频 · 能量缓冲 · MPPT

第19章电池管理与续航

锂离子特性 · 状态估计 · 充电策略 · 无线充电

第20章低功耗传感器系统

MEMS功耗 · 模拟前端 · 数据转换器 · 智能节点

第21章硬件加速器低功耗

专用加速器 · 可重构 · 近似计算 · 存内计算

第22章低功耗验证与测试

功耗感知测试 · ATPG低功耗 · 内建自测试

第23章热管理技术

热阻热容 · 散热方案 · 动态热管理 · 热感知布局

第24章低功耗FPGA设计

FPGA架构功耗 · 部分重配置 · 时钟管理

第25章AI与机器学习低功耗

模型压缩 · 量化剪枝 · 知识蒸馏 · 边缘AI芯片

第26章低功耗物联网节点

端侧AI · 传感器融合 · 无线更新 · 超低功耗唤醒

第27章可穿戴设备低功耗

显示/触控功耗 · 心率监测 · 运动检测

第28章汽车电子低功耗

AUTOSAR · 域控制器 · 功能安全 · 车载网络

第29章数据中心低功耗

服务器功耗 · 冷却系统 · 绿色数据中心 · 功耗封顶

第30章低功耗设计未来趋势

量子计算 · 自旋电子 · 神经形态 · 超越CMOS