推荐文章

Please wait a minute...
  • 全选
    |
  • 封面文章
    杨力宏, 李世新, 韩晨曦, 云越恒, 刘术彬, 赵潇腾, 朱樟明
    集成电路与嵌入式系统. 2024, 24(4): 1-9.

    在时钟转发架构的高速有线通信接收机中,需要去偏斜电路实现时钟与数据之间的最佳采样关系,并保证多路数据的同步。本文提出了一种全局去偏斜方案,仅采用一路数据与时钟进行对齐,并通过时钟延时匹配与分布技术实现多路数据同步,减小了各通道独立去偏斜方案带来的功耗与面积开销。所提出的接收机由8路数据通道、1路半速率转发时钟通道与基于延迟锁定环路的全局去偏斜电路构成。基于180 nm CMOS工艺,在2.5 Gb/s数据率下,可去除输入时钟与数据任意偏斜,得到位于数据中心的采样相位,同时具有时钟占空比校准能力。在1.8 V电源电压下,所提出的接收机总功耗为187 mW,总面积为0.16 mm2,对比各通道独立去偏斜方案,功耗和面积开销分别节约了45.2%与62.8%。

  • 研究论文
    王梦豪, 赵潇腾, 董志成, 张淼, 刘术彬, 朱樟明
    集成电路与嵌入式系统. 2024, 24(3): 27-34.

    高速极短距离有线数据接口是芯粒间互连的重要技术方案。传统的基于电流模逻辑的连续时间线性均衡器由于高电源电压和无源器件的使用已经无法满足芯粒间数据接口高密度、小型化、低功耗的需求。针对该问题,本文提出了一种带中频补偿的反相器型连续时间线性均衡器,可在极短距离应用中传输28 Gb/s非归零信号以及56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号。本设计采用28 nm CMOS工艺实现,核心面积仅为400 μm2。经过-9.4 dB@14 GHz的极短距离信道后,基于版图的仿真结果表明,所提出的连续时间线性均衡器使28 Gbaud的非归零信号与四电平脉冲幅度调制信号眼宽分别提升0.14 UI与0.41 UI,眼高提升328 mV与119 mV,56 Gb/s 四电平脉冲幅度调制信号工况下功耗为6.12 mW。

  • 研究论文
    张展华, 王家豪, 丁文杰, 曹鹏
    集成电路与嵌入式系统. 2024, 24(2): 57-63.

    随着先进工艺的演进,泄漏功耗在集成电路总功耗中的占比不断增大,已逐渐成为制约电路功耗降低的重要因素之一。在已有的漏功耗优化方法中,基于阈值电压分配的方法具有指数关系的功耗优化效果,并且对已进行的布局布线不产生影响,因而被广泛采用。然而,在商用签核工具中,为了保持伪线性复杂度而限制了底层算法所做的全局搜索,使得难以获得最优结果。 本文提出一种基于图神经网络和强化学习的联合优化框架RL-LPO,实现高效的门单元阈值电压分配。 在RL-LPO中,采用图神经网络GraphSAGE编码电路的时序和物理信息对目标单元及其局部邻域信息进行聚合;采用深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)强化学习算法,在奖励函数的指导下,考虑漏功耗和时序变化进行阈值电压的分配。 本文提出的门单元阈值电压分配框架RL-LPO在28 nm工艺下由IWLS2005和Opencores基准电路进行验证,与商用签核工具相比,在不增加时序违例的前提下,RL-LPO降低了至少2.1%的额外漏功耗,并实现了至少4.2倍的加速。

  • 研究论文
    倪文威, 左芸帆, 闫浩
    集成电路与嵌入式系统. 2024, 24(2): 64-69.

    稀疏矩阵求解是SPICE仿真的重要部分,目前求解所使用的算子通常为通用浮点计算单元,运算速度受限。本文通过改进通用浮点算子中加/减和乘单元,使其在SPICE仿真专用背景下能实现更快的求解速度。对传统加减单元使用舍入并行延时优化算法和双路径设计方案,利用香农扩展、非精确前导零补偿等手段优化了电路的关键路径延时。对传统乘单元通过改变传统压缩拓扑层结构、优化注入值算法中舍入进位等逻辑改善了相关延时。最终,在TSMC 28 nm工艺下对双精度浮点求解速度分别为0.46 ns和0.79 ns,对比Synopsys公司的DW库单元延时分别减小33.4%和7.1%,面积分别减小4.62%和1.6%。实验结果表明,改进后浮点单元能有效降低矩阵单次求解步骤的时间,在一定程度上加速瞬态仿真整体速度。

  • 综述
    邓中翰
    集成电路与嵌入式系统. 2024, 24(1): 1-12.
    PDF全文 (1461) HTML (1059)   可视化   收藏

    集成电路技术是现代电子工程的核心技术之一,它推动了整个科技行业的发展。本文从集成电路的全产业链着手,从器件工艺、制造设备、设计工具和芯片门类4个角度出发,对国内和国际上集成电路技术和产业链的现状作了简要介绍。未来,随着技术的进步和应用需求的增长,集成电路仍将继续发挥重要作用,推动行业的持续发展。希望本文能够对国内的同行有所启发,丰富对于产业现状的认识和理解,为科研应用的方向和目标的确定提供一定的参考价值。

  • 研究论文
    白紫星, 戴华昇, 宋怡景, 蒋金虎, 张为华, 梁浩
    集成电路与嵌入式系统. 2024, 24(1): 58-63.

    随着数字化、智能化、网络化趋势席卷全球,功能安全与网络安全日益交织、叠加,演变为内生安全问题。操作系统是计算机系统的重要组成部分,是软件架构的基石,操作系统级内生安全至关重要。基于拟态防御的动态异构冗余架构是实现操作系统内生安全的关键技术,但目前面临单内核操作系统不支持内生安全、操作系统级内生安全方案缺失、操作系统层共识机制设计不完善等挑战。本文从操作系统内生安全架构、异构冗余机制、高效通信和共识机制等方面展开分析和设计,提出了一套基于多内核的操作系统内生安全技术方案。

  • 专题论述
    武啸泽, 李青锋, 牛建伟
    集成电路与嵌入式系统. 2023, 23(12): 4-7.
    探讨了基于混合关键系统的工业机器人操作系统的关键技术,以应对机器人在非结构化或半结构化智能场景中面临的技术瓶颈。当前,随着智能技术在机器人领域的快速应用,机器人操作系统需要同时满足面向控制系统的强实时任务和面向智能化应用的弱实时任务需求,因此需要一个异构的多核智能系统。本文提出了一种针对机器人的架构设计,旨在提高机器人操作系统的实时性、安全性和智能化水平,并对工业机器人操作系统的未来发展趋势进行了展望,预测了工业机器人操作系统未来的演进方向。
  • 专题论述
    文丰, 郭红伟, 李辉景, 杨志文
    集成电路与嵌入式系统. 2023, 23(12): 8-11.
    针对弹舰载存储器在复杂环境下可能出现偶然掉电的问题,提出了一种具有断电续写功能的存储器解决方案,避免存储器在弹箭上偶发性掉电恢复之后上次存储的数据被新的数据覆盖。在边擦边写基础上实现了断电续写技术,且为了满足数据写入速率使用交叉双平面编程。通过地面测试台模拟弹上系统发送数据,大量测试结果表明,该设计实现了断电续写的功能,可以实现对数据的稳定存储,且验证了系统的可靠性。