[发明专利]一种基于关键路径数和敏感性的多阈值低功耗优化方法

权利要求书

1.一种基于关键路径数和敏感性的多阈值低功耗优化方法，其特征在于，所述方法首先将待优化的CMOS电路中的低阈值组合逻辑单元全部替换为高阈值组合逻辑单元，并收集每个组合逻辑单元替换前后时序和功耗的变动信息，之后根据这些变动信息计算各个组合逻辑单元替换的敏感性，然后记录穿过每个组合逻辑单元的关键路径数，再根据组合逻辑单元所处的关键路径数和敏感性评估该组合逻辑单元在替换阶段的优先级，最后根据优先级依次对各组合逻辑单元执行由高阈值到低阈值的单元替换，直到待优化的CMOS电路刚好满足时序约束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：使用低阈值标准单元库进行逻辑综合，得到待优化的CMOS电路网表；

步骤二：遍历待优化的CMOS电路中所有的低阈值组合逻辑单元，记录其中所有的低阈值组合逻辑单元的延时LD_i和功耗LP_i；

步骤三：将待优化的CMOS电路中所有的低阈值组合逻辑单元替换为高阈值组合逻辑单元；

步骤四：遍历待优化的CMOS电路中所有的高阈值组合逻辑单元，记录电路中所有的高阈值组合逻辑单元的延时HD_i和功耗HP_i；

步骤五：根据低阈值组合逻辑单元和高阈值组合逻辑单元的延时和功耗信息，计算每个组合逻辑单元在低阈值到高阈值的单元替换前后的延时变化量ΔD_i、功耗变化量ΔP_i以及敏感性S_i；

步骤六：遍历所有组合逻辑单元，记录穿过每个组合逻辑单元的关键路径数C_i；

步骤七：遍历所有组合逻辑单元，为每个组合逻辑单元计算执行单元替换时的单元优先级，其中

步骤八：对所有组合逻辑单元，按照单元优先级从高到低的顺序执行高阈值到低阈值的单元替换，直到电路的时序刚好满足约束要求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，ΔD_i＝HD_i-LD_i，ΔP_i＝HP_i-LP_i，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法基于EDA工具和脚本语言实现。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述EDA工具包括：逻辑综合工具、时序和功耗分析工具。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法应用于对电路的功耗和时序要求严格的电路中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法应用于微处理器电路进行优化处理。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法应用于数字信号处理电路进行优化处理。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法应用于图形处理单元电路进行优化处理。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法应用于神经网络加速单元电路进行优化处理。