17、工作负载驱动的电源域分区与阈值电压提取电路研究

工作负载驱动的电源域分区与阈值电压提取电路研究

在当今的电子系统设计中，电源管理和器件参数提取是至关重要的两个方面。有效的电源域分区可以降低功耗，而准确提取MOS晶体管的阈值电压对于器件特性表征和电路设计具有重要意义。本文将深入探讨工作负载驱动的电源域分区算法以及低电压、低功耗阈值电压提取电路的改进。

工作负载驱动的电源域分区

电源域分区问题旨在将系统中的组件合理分配到不同的电源域中，以最小化功耗。研究表明，该问题是NP完全问题，这意味着找到最优解的计算复杂度非常高。为了解决这个问题，我们设计了两种算法：贪心算法和遗传算法，并对它们的性能进行了比较。

电源域分区问题的NP完全性证明

为了证明电源域分区问题是NP完全的，我们将其归约为已知的NP完全问题——最小平方和（MSS）问题。具体来说，给定一个包含N个元素的集合A，每个元素ai有一个正整数大小s(ai)，以及正整数k和J，MSS问题是判断是否可以将A划分为k个不相交的子集A1, …, Ak，使得这些子集元素大小之和的平方和不超过J。

通过一系列的推导和构造，我们可以将电源域分区问题转化为判断总功耗是否小于一个给定阈值Δ的问题，从而完成了从MSS问题到电源域分区问题的归约，证明了电源域分区问题的NP完全性。

贪心算法

贪心算法是一种多项式时间算法，虽然不能保证得到最优解，但在实际应用中表现出色。该算法的基本思想是从每个组件一个电源域开始，逐步合并电源域，直到剩下k个电源域。具体步骤如下：

1. n = N;
2. 为每个组件创建一个电源域。
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