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异步设计与同步设计的比较

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于在提高功率的利用效率方面异步设计具有相当的潜力,最近几年异步设计方法又重新引起人们注意,得到了广泛的研究[80-83]。目前从完全的异步电路到全局异步和局部同步[84]系统,都存在着可能的解决方法。GALS源于同步结构的改进。作为一个中间级,GALS减小了设计方法转换的困难,占用更小的面积,但是要比全异步方式消耗更多的功率[82]。

异步设计与同步设计的比较

过去的20年中,同步时序方法已经成功实现了VLSI设计的规模按照指数规律持续增长,并取得了现代处理器设计、构建完善的设计方法学、以及解决和优化同步问题的先进计算机辅助设计工具等方面的杰出成就。然而,当设计者的目标进一步迈向几GHz的高工作频率和复杂度增加的更大系统,而同时允许的功耗却受到制约,常规的同步方法不可避免地遇到了严重的问题。时钟控制不确定性和时钟分布网络的功耗是减小系统设计费用的主要阻碍。工艺波动的增加也损害着同步系统的性能,更严重的是在所有的其他环境中必须执行最坏情况时序。由于在提高功率的利用效率方面异步设计具有相当的潜力,最近几年异步设计方法又重新引起人们注意,得到了广泛的研究[80-83]。与同步方法相比,异步设计的特点是仅在有效工作的情况消耗功率、针对典型情况而不是最坏情况优化子组元件、更低的噪声和电磁辐射、以及全局时序协调的困难较小[80,81]。异步设计特别适合于计算负载波动具有不确定性以及最坏情况与典型条件下性能有巨大差别的应用[80]。目前从完全的异步电路到全局异步和局部同步(Globally Asyn-chronous and Locally Synchronous,GALS)[84]系统,都存在着可能的解决方法。GALS源于同步结构的改进。作为一个中间级,GALS减小了设计方法转换的困难,占用更小的面积,但是要比全异步方式消耗更多的功率[82]。(www.xing528.com)

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