38、电子电路设计的创新技术与优化方案

电子电路设计的创新技术与优化方案

在电子电路设计领域，不断有新的技术和方法涌现，以解决各种实际问题，提高电路性能。本文将介绍几种不同的电路设计优化方案，包括电压降分析与优化、可逆逻辑乘法器设计、新型逻辑电路设计、蒙哥马利乘法器的FPGA实现以及基于FinFET的SRAM设计。

1. 电压降分析与优化

在大型片上系统（SoC）设计中，电压降是一个关键问题。通过对从电压调节器模块（VRM）到数字管芯上标准逻辑单元的整体系统级电压降值进行分析，可以在设计周期早期进行优化，从而缩短周转时间（TAT）。
- 电压降计算方法
- 静态IR降 ：静态IR降（Iavg * Reff）是流经标准单元的平均电流与从VRM到标准单元的电阻（Reff）的乘积。平均IR降是所有标准单元的IR降之和除以单元总数，最坏情况IR降是设计中所有实例中出现的最坏电压降。
- 动态IR降 ：动态IR降（Vdynamic）可以表示为I(t) * Reff + Leff * di/dt，其中I(t)是流经标准单元的瞬时电流，Reff是从VRM到标准单元的有效电阻，Leff是从VRM到数字管芯内标准单元的有效阻抗。
- 实验结果
- 以下是不同设计在使用优化方法前后的静态和动态IR降结果：
|设计|静态IR降平均值（优化前）|静态IR降最坏情况（优化前）|静态IR降平均值（优化后）|静态IR降最坏情况（优化后）|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|设计A|8.05 mV|1