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基于Radix-4 Booth编码的并行乘法器设计 被引量:1
1
作者 范文兵 周健章 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期26-33,共8页
速度和面积是评价乘法器单元性能优劣的两个基本指标。针对当前乘法器设计难以平衡版图面积和传输延时的问题,采用Radix-4 Booth算法,设计了一种新型的16位有符号定点乘法器。在部分积生成过程中,首先改进对乘数的取补码电路,然后优化... 速度和面积是评价乘法器单元性能优劣的两个基本指标。针对当前乘法器设计难以平衡版图面积和传输延时的问题,采用Radix-4 Booth算法,设计了一种新型的16位有符号定点乘法器。在部分积生成过程中,首先改进对乘数的取补码电路,然后优化基数为4的改进Booth编码器和解码器,此结构采用较少的逻辑门资源,并且易对输入比特进行并行化处理。在Wallace压缩电路中,对符号扩展位进行预处理并设计新的压缩器结构,优化整个Wallace压缩模块。在第二级压缩过程中提前对高位使用纹波进位加法器结构计算,减小了多bit伪和的求和位数。在求和电路中,使用两级超前进位加法器结构,在缩短关键路径传输延时的同时避免增大芯片面积,提高了乘法器的运行速度。新型定点乘法器与已有的乘法器结构相比,减少了12.0%的面积,降低了20.5%的延时。 展开更多
关键词 Radix-4 Booth编码 面积 传输延时 编码器 解码器 Wallace压缩
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应用于航空航天领域的低功耗多节点抗辐射静态随机存取存储器设计
2
作者 柏娜 李钢 +1 位作者 许耀华 王翊 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期850-858,共9页
随着对太空的探索的深入,人们发现应用于航天领域的静态随机存取存储器(SRAM)易受到高能粒子轰击发生电节点翻转(SEU)和多节点翻转(SEMNU)。该文为解决SRAM的单粒子翻转问题提出一种16TSRAM单元可以用于SRAM的抗翻转应用,该单元包含3个... 随着对太空的探索的深入,人们发现应用于航天领域的静态随机存取存储器(SRAM)易受到高能粒子轰击发生电节点翻转(SEU)和多节点翻转(SEMNU)。该文为解决SRAM的单粒子翻转问题提出一种16TSRAM单元可以用于SRAM的抗翻转应用,该单元包含3个敏感节点,使用金属氧化物半导体(MOS)管堆叠结构,较大提高了单元的稳定性。在65 nm CMOS工艺下仿真证明该单元可以解决SEU和SEMNU问题。相比于SARP12T,LWS14T,SAR14T,RSP14T,EDP12T和SIS10T,MNRS16T的保持静态噪声容限(HSNM)分别提升了1.4%,54.9%,58.9%,0.7%,59.1%和107.4%。相比于SARP12T,RH12T,SAR14T,RSP14T,S8N8P16T,EDP12T和SIS10T,MNRS16T的读取静态噪声容限(RSNM)分别提升了94.3%,31.4%,90.3%,8.9%,71.5%,90.4%和90.3%。相较于SAR14T,RSP14T和EDP12T,MNRS16T的保持功率(Hpwr)降低了24.7%,33.9%和25.7%。 展开更多
关键词 单粒子翻转 抗辐射 静态随机存取存储器
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一种应用于电流检测的低失调运算放大器设计 被引量:1
3
作者 李新 俞晨 杨森林 《电子技术应用》 2025年第5期5-9,共5页
针对电流检测对运算放大器性能的要求,提出一种新型低失调运算放大器电路。采用低失调运放、PMOS管和电阻构成闭环电流采样电路,整个运放电路由主运放和辅助运放构成,主运放构成的高频通路控制电路带宽,辅助放大器低频通路利用斩波技术... 针对电流检测对运算放大器性能的要求,提出一种新型低失调运算放大器电路。采用低失调运放、PMOS管和电阻构成闭环电流采样电路,整个运放电路由主运放和辅助运放构成,主运放构成的高频通路控制电路带宽,辅助放大器低频通路利用斩波技术以及自调零技术降低电路失调。基于东部高科180BCD工艺对电路进行仿真,仿真结果表明,温度为27℃,输入失调电压稳定在9μV,运放增益为95.50 dB,增益带宽积为28.2 MHz,相位裕度在76.6°以上,CMRR的值为148 dB,PSRR的值大于116 dB。该电路可用于高侧电流检测。 展开更多
关键词 运算放大器 电流检测 斩波技术 自调零技术
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处理器数据预取器安全研究综述
4
作者 刘畅 黄祺霖 +4 位作者 刘煜川 林世鸿 秦中元 陈立全 吕勇强 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3038-3056,共19页
数据预取器是现代处理器用于提高性能的重要微架构组件。然而,由于在设计之初缺乏系统性的安全评估与考量,主流商用处理器中的预取器近年来被揭示出存在严重安全隐患,已被用于针对浏览器、操作系统和可信执行环境的侧信道攻击。面对这... 数据预取器是现代处理器用于提高性能的重要微架构组件。然而,由于在设计之初缺乏系统性的安全评估与考量,主流商用处理器中的预取器近年来被揭示出存在严重安全隐患,已被用于针对浏览器、操作系统和可信执行环境的侧信道攻击。面对这类新型微架构攻击,处理器安全研究亟需解决以下关键问题:如何系统性地分析攻击方法,全面认识预取器潜在风险,量化评估预取器安全程度,从而设计更加安全的数据预取器。为解决这些问题,该文系统调研了商用处理器中已知预取器设计及相关侧信道攻击,通过提取内存访问模式,为7种预取器建立行为模型,并基于此为20种侧信道攻击建立攻击模型,系统整理了各类攻击的触发条件和泄露信息,并分析可能存在的其他攻击方法。在此基础上,该文提出1套包含3个维度和24个指标的安全性评估体系,为数据预取器的安全性提供全面量化评估。最后,该文深入探讨了防御策略、安全预取器设计思路及未来研究方向。作为首篇聚焦于商用处理器数据预取器安全问题的综述性文章,该文有助于深入了解数据预取器面临的安全挑战,推动预取器的安全性量化评估体系构建,从而为设计更加安全的数据预取器提供指导。 展开更多
关键词 计算机体系结构 处理器 数据预取器 微架构安全 侧信道攻击
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一种面向AV1粗模式决策的高吞吐量硬件设计方法
5
作者 盛庆华 陶泽浩 +4 位作者 黄小芳 赖昌材 黄晓峰 殷海兵 董哲康 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1202-1214,共13页
随着视频编码标准的不断更新迭代,开放媒体联盟(AOM)发布最新视频编码标准开放媒体视频编码标准(AV1)。其中,帧内编码技术采用更加丰富的预测模式来提高预测效率,预测种类从VP9中的10种扩展至61种。为了应对预测种类增加的变化并提高硬... 随着视频编码标准的不断更新迭代,开放媒体联盟(AOM)发布最新视频编码标准开放媒体视频编码标准(AV1)。其中,帧内编码技术采用更加丰富的预测模式来提高预测效率,预测种类从VP9中的10种扩展至61种。为了应对预测种类增加的变化并提高硬件的处理吞吐能力,该文提出基于全流水线结构的AV1粗模式决策硬件架构设计。在算法层面,以4×4块为最小处理单元,按照Z顺序对64×64编码树单元(CTU)中不同尺寸的预测单元(PUs)进行粗模式决策,同时采用基于1:1 PU的代价累加近似方法来完成1:2,1:4,2:1和4:1 PU的代价计算,以减少计算复杂度;在硬件层面,设计兼容4×4至32×32等多尺寸PU的粗模式决策电路,取代为不同尺寸PU单独设计电路的方法,有效减少逻辑资源的闲置。实验结果表明,在全帧内(AI)配置下,提出的改进算法相较于AV1标准算法平均节省了45.78%的时间,提高了1.94%BD-Rate。同时,提出的硬件架构设计能够在1057个时钟周期内完成64×64 CTU的粗模式决策,使用Synopsys公司的Design Compiler 2016工具及UMC 28 nm工艺库对硬件设计综合得到,该设计能够在432.7 MHz工作频率下实时处理8k@50.6fps的视频。 展开更多
关键词 开放媒体视频编码标准 帧内预测 粗模式决策 视频编码 流水线
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基于波形比对TestBench的Verilog在线自动测试系统设计
6
作者 黄继业 金清嵩 +1 位作者 李平 刘鑫 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期91-94,109,共5页
为解决Verilog编程练习需求大和现有在线测评系统无法较好地支持Verilog在线评测的问题,设计了基于波形比对TestBench的Verilog在线自动测试系统。系统将标准答案源码和学生提交代码分别仿真,得到两种输出波形并转换为txt文本加以比对,... 为解决Verilog编程练习需求大和现有在线测评系统无法较好地支持Verilog在线评测的问题,设计了基于波形比对TestBench的Verilog在线自动测试系统。系统将标准答案源码和学生提交代码分别仿真,得到两种输出波形并转换为txt文本加以比对,根据比对结果在线自动评分。根据代码正确率给出具体分数,并将代码错误信息以文本形式反馈给学生,帮助学生全面评估自身水平并快速定位纠错。该系统已部署至程序设计类实验辅助教学平台,经过教学实践,能有效提升学生的Verilog编程能力,在教学中取得了显著成效。 展开更多
关键词 Verilog在线自动测试 OJ系统 测试基准 波形比对
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基于概率模型的集成电路寄生参数提取算法
7
作者 陈家瑞 吴昭怡 +2 位作者 游勇杰 陈忆鹭 林智锋 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3198-3207,共10页
随着特征尺寸的不断缩小,寄生参数提取对于整体电路性能变得越来越重要。为了实现更快的设计收敛,该文提出一种基于概率的寄生参数提取算法,用于全局布线后的时序分析。通过一种新颖的基于网格的数据表示方法,该文开发了一种分区策略,... 随着特征尺寸的不断缩小,寄生参数提取对于整体电路性能变得越来越重要。为了实现更快的设计收敛,该文提出一种基于概率的寄生参数提取算法,用于全局布线后的时序分析。通过一种新颖的基于网格的数据表示方法,该文开发了一种分区策略,以有效地捕获耦合导线段;然后构建了一个基于概率的平均模型,用于加速导线间距的计算;最后提出一种耦合效应感知的提取方法,以计算出精确的互连寄生参数。该文使用28 nm和7 nm技术节点下的工业电路评估所提出的算法。实验结果表明,所生成的寄生参数与领先的商业工具Innovus具有强相关性,并且运行时间比Innovus快了21.6%。 展开更多
关键词 超大规模集成电路 寄生参数提取 时序分析 全局布线
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适用于超声电机驱动器的双H桥电路设计
8
作者 肖培磊 黄烨琳 +2 位作者 马文超 张昊璞 解亚龙 《电子技术应用》 2025年第1期40-45,共6页
超声电机作为新型电机,其电机驱动器的设计至关重要。基于0.18μm高压CMOS工艺设计了一款适用于超声电机驱动器的双H桥集成电路,本集成电路包含两个相同的独立裸芯,搭配简单的外围电路能够实现两路不同相位电压的输出。同时,内部集成了... 超声电机作为新型电机,其电机驱动器的设计至关重要。基于0.18μm高压CMOS工艺设计了一款适用于超声电机驱动器的双H桥集成电路,本集成电路包含两个相同的独立裸芯,搭配简单的外围电路能够实现两路不同相位电压的输出。同时,内部集成了逻辑控制模块可兼容TTL、CMOS两种输入电平,集成自适应死区控制可避免同一桥臂直通。最后,通过验证板实测可满足100 kHz的两路不同相位电压的输出,可完成对超声电机的有效驱动。 展开更多
关键词 超声电机 双H桥 电机驱动器 逻辑控制模块 死区控制
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基于机器学习的标准单元延迟预测
9
作者 王永 潘洋 《中国集成电路》 2025年第1期75-80,共6页
随着半导体技术的快速发展和设计复杂性的增加,传统延迟计算方法越来越难以满足精确度和效率的需求,标准单元延迟预测在集成电路设计中就愈发重要。本文提出了一种基于机器学习的延迟预测方法,采用LightGBM算法对标准单元库中提取的数... 随着半导体技术的快速发展和设计复杂性的增加,传统延迟计算方法越来越难以满足精确度和效率的需求,标准单元延迟预测在集成电路设计中就愈发重要。本文提出了一种基于机器学习的延迟预测方法,采用LightGBM算法对标准单元库中提取的数据进行建模。通过特征选择和优化,构建了能够有效捕捉延迟特性的预测模型。实验结果显示,与传统模型相比,基于LightGBM的方法在预测准确性和计算效率上展现出突出优势。该方法将机器学习算法与标准单元库设计相结合,利用机器学习模型,建立了延迟特性与电压、温度、输入传输延迟时间及输出负载等因素之间的映射关系,提供了一种快速、准确的标准单元延迟预测方案。此方法不仅提高了预测精度,还减少了计算时间,为标准单元延迟分析提供了一种创新解决方案,有望在实际芯片设计流程中发挥重要作用。 展开更多
关键词 机器学习 标准单元延迟预测 静态时序分析 LightGBM 网格搜索优化
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集成电路IP核评测标准的研究
10
作者 李锟 陈容 +1 位作者 温孝谦 李苗 《标准科学》 2025年第S1期76-83,共8页
随着集成电路设计复杂度的不断提高,IP核(Intellectual Property Core)作为可复用的电路模块,已成为现代芯片设计的重要组成部分。IP核的正确性、可靠性和性能直接影响到SoC(System on Chip)的整体质量和开发效率。然而,当前IP核评测标... 随着集成电路设计复杂度的不断提高,IP核(Intellectual Property Core)作为可复用的电路模块,已成为现代芯片设计的重要组成部分。IP核的正确性、可靠性和性能直接影响到SoC(System on Chip)的整体质量和开发效率。然而,当前IP核评测标准存在不统一、验证不充分等问题,亟需建立一套科学、全面的评测方法。本文通过对IP核设计验证和硅验证方法的深入研究,提出了一套结合设计验证和硅验证的IP核评测标准。该标准涵盖了功能验证、性能验证、面积检查、代码质量检查、可交付信息资料以及硅验证等内容,为IP核的标准化设计、验证与交付提供了明确的指导。研究还分析了现有国际和国内标准的优缺点,并提出了未来研究方向,包括针对特定功能领域(如:人工智能、网络安全等)的细化标准、更高效的验证方法与工具,以及积极参与国际标准的制定与交流。 展开更多
关键词 集成电路IP核 评测标准 设计验证 硅验证
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高能效格基后量子密码并行采样算法与硬件结构研究 被引量:1
11
作者 别梦妮 李伟 +3 位作者 付秋兴 陈韬 杜怡然 南龙梅 《电子学报》 北大核心 2025年第2期420-430,共11页
在后量子密码高速演进的过程中,为兼顾灵活性与高效性的需求,本文面向多种格基后量子密码算法提出了一款并行可重构的采样加速器.本文结合数学推导分别提出了7种采样的高效并行实现模型,并从中提炼了4种共同运算逻辑.以这4种共同运算逻... 在后量子密码高速演进的过程中,为兼顾灵活性与高效性的需求,本文面向多种格基后量子密码算法提出了一款并行可重构的采样加速器.本文结合数学推导分别提出了7种采样的高效并行实现模型,并从中提炼了4种共同运算逻辑.以这4种共同运算逻辑为核心,引入数据重排限制运算数据的有效位宽,提高了拒绝采样的接受率并简化了运算逻辑,提出了一种高能效的可重构并行采样算法.为提升采样算法的硬件实现效能,本文采用蝴蝶变换网络在单个时钟周期内完成任意有效位宽数据的并行切分、归并与查找,高效实现了算法前后处理的并行化,构建了参数化的并行可重构采样加速器架构模型,结合实验探索,提出了一款数据带宽为1 024 bit的并行可重构采样加速器.实验结果表明,使用40 nm CMOS工艺库,在ss、125℃工艺角条件下进行后仿,电路最高工作频率可达到667 MHz,平均功耗为0.54 W.完成256点均匀采样需6 ns,完成256点拒绝值小于216的拒绝采样平均仅需22.5 ns,完成256点8 bit以内的二项采样需18 ns,完成509点简单三值采样需36 ns,完成701点非负相关三值采样需124.5 ns,完成509点固定权重三值采样需11.18μs,完成一次Falcon算法中的离散高斯采样需3 ns.与现有研究相比,本文提出的采样器完成一次均匀-拒绝采样的能耗值降低了约30.23%,完成一次二项采样的能耗值降低了约31.6%. 展开更多
关键词 后量子密码算法 采样器 高能效 可重构
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高稳定性LDO集成电路设计 被引量:4
12
作者 李亮 黄思仪 +3 位作者 宋惠安 钮小超 成珏飞 汪义旺 《中国集成电路》 2025年第1期59-64,共6页
本文设计了一款高稳定性的LDO集成电路,它具有输出稳定性高的优点。在考虑参数指标折中的条件下设计了性能可靠的带隙电压基准源电路和两级共源共栅误差放大器电路以及限流保护电路,通过调节各模块的参数来平衡LDO的性能。设计完成在UMC... 本文设计了一款高稳定性的LDO集成电路,它具有输出稳定性高的优点。在考虑参数指标折中的条件下设计了性能可靠的带隙电压基准源电路和两级共源共栅误差放大器电路以及限流保护电路,通过调节各模块的参数来平衡LDO的性能。设计完成在UMC 0.11μm工艺下,通过Cadence仿真与验证,结果表明设计的LDO在输入电压2V到5V间均可以稳定输出1.8V的电压值;温度系数为5.33ppm/℃;线性调整率为0.00012%/V;负载调整率为0.0173%/mA,显示出本设计的LDO线性稳压器性能优异,满足实际应用的需求。 展开更多
关键词 电源管理 LDO 带隙基准源 误差放大器 限流电路
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基于改进拉普拉斯变换的PCB电路边缘检测方法 被引量:1
13
作者 陈泽明 单文桃 +1 位作者 徐成 张陈 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期82-87,共6页
针对PCB板中存在复杂纹理、细微瑕疵及其多样性的问题,提出一种专为PCB板内部电路设计的边缘检测方法。首先,采用自适应局部降噪滤波对图像进行预处理,降低噪声干扰。其次,通过对拉普拉斯变换结果取绝对值,增强边缘信息。接着,引入直线... 针对PCB板中存在复杂纹理、细微瑕疵及其多样性的问题,提出一种专为PCB板内部电路设计的边缘检测方法。首先,采用自适应局部降噪滤波对图像进行预处理,降低噪声干扰。其次,通过对拉普拉斯变换结果取绝对值,增强边缘信息。接着,引入直线检测核进行二次卷积运算,并计算结果的“欧几里德范数”,进一步突出边缘特征。最后,通过局部阈值分割技术,精确提取电路边缘。实验结果表明,与传统边缘检测算法相比,该方法的抗干扰性能提升1.5倍,对PCB板电路边缘检测效果较好。 展开更多
关键词 PCB板 边缘检测 自适应局部降噪滤波 拉普拉斯变换 局部阈值分割
原文传递
应用斩波的两步式增量型Sigma-Delta ADC 被引量:1
14
作者 邢子初 卢宏斌 +3 位作者 汪家奇 李兆涵 刘国文 申人升 《微处理机》 2025年第1期6-11,共6页
为满足ADC在高精度转换和多路复用场景下的应用需求,提出一种应用斩波的两步式增量型Sigma-Delta ADC电路。该设计通过硬件复用增加转换阶段来量化残余电压以消除量化噪声,并在两个转换阶段的第一级积分器上应用斩波稳定技术降低运放失... 为满足ADC在高精度转换和多路复用场景下的应用需求,提出一种应用斩波的两步式增量型Sigma-Delta ADC电路。该设计通过硬件复用增加转换阶段来量化残余电压以消除量化噪声,并在两个转换阶段的第一级积分器上应用斩波稳定技术降低运放失调电压的影响。仿真结果表明,在1kHz信号带宽、1.8V供电、输入归一化幅值为0.6的正弦波条件下,该ADC可实现103.6dB的信噪比,有效位数达到16.92位,适用于多传感器复用和高精度转换应用场景。 展开更多
关键词 增量型ADC 硬件复用 两步式 斩波稳定技术
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一种自激式推挽隔离变换电路设计 被引量:1
15
作者 郭靖 孙鹏飞 袁柱六 《电子与封装》 2025年第1期42-46,共5页
电子设备供电常采用分布式供电架构,将一次电源通过直流-直流功率变换为电子设备所需的各种电压和功率。电子设备的端电压越来越低(如给MCU、FPGA等器件供电的电压为1.5~3.3 V),而电子设备中一些信号数字电路、驱动电路等需要电压为5 V... 电子设备供电常采用分布式供电架构,将一次电源通过直流-直流功率变换为电子设备所需的各种电压和功率。电子设备的端电压越来越低(如给MCU、FPGA等器件供电的电压为1.5~3.3 V),而电子设备中一些信号数字电路、驱动电路等需要电压为5 V或者12 V、功率约为1 W的小功率供电电源,同时需要隔离主功率电路和信号电路的相互干扰,保证信号电路的精密度和信号完整性,如果从一次电源母线直接进行功率变换,转换效率低、体积大、质量大。为满足电子设备的供电需要以及对效率、体积、质量的要求,基于Royer变换电路提出一种自激推挽式隔离变换电路,通过研究该电路的工作原理,进行模态分析,给出了关键元器件参数的计算与设计过程,在此基础上通过电路试验研制出样品,验证了其可行性。 展开更多
关键词 功率变换 自激振荡 推挽变换 Royer电路 混合集成
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射频微系统中混频杂散的研究和计算
16
作者 李成凯 王磊 +4 位作者 张鹏飞 要志宏 王朋 姜文 龚书喜 《现代雷达》 北大核心 2025年第6期69-74,共6页
随着半导体元器件的快速发展,传统民航雷达、气象雷达、卫星导航、车载电台等多个独立子系统演变成了多种功能协同工作的一体化微系统,前端的射频模块设计从传统混合集成技术、多芯片通道化技术向射频系统级封装(RF-SIP)多芯片模块化技... 随着半导体元器件的快速发展,传统民航雷达、气象雷达、卫星导航、车载电台等多个独立子系统演变成了多种功能协同工作的一体化微系统,前端的射频模块设计从传统混合集成技术、多芯片通道化技术向射频系统级封装(RF-SIP)多芯片模块化技术发展,因此系统的体积可以缩小到原先的一半。采用三维堆叠技术的RF-SIP内部可以集成一次、两次甚至多次变频,在其狭小的空间内部,混频杂散的抑制是一个难题。为了更好地避免杂散信号的产生,文中借鉴了诸多前人的研究,并结合实际工作中的测试经验,研究了一种新型混频杂散的计算方法。该方法解决了传统计算工具中计算混频杂散的完备问题,并采用C#编写成小工具,集成在微波辅助测试软件Locverk PBS内部。从事射频组件设计、测试的工程师或者方案规划人员,可在项目初期辅助分析和设计混频方案,以降低项目的设计和研发周期。 展开更多
关键词 混频杂散 交调信号 虚假信号 混频方案 杂散计算
原文传递
高增益MO-TFT心率信号检测前置放大器研究
17
作者 吴朝晖 陈家琳 +1 位作者 赵明剑 李斌 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期80-87,共8页
金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)可以用来实现检测心率信号的柔性可穿戴系统,但MO-TFT缺少高性能互补器件,导致实现的前置放大器增益较小,而且MO-TFT器件的性能较差,给后级模块的设计带来了困难。为提升前置放大器的增益,降低后级电路对... 金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)可以用来实现检测心率信号的柔性可穿戴系统,但MO-TFT缺少高性能互补器件,导致实现的前置放大器增益较小,而且MO-TFT器件的性能较差,给后级模块的设计带来了困难。为提升前置放大器的增益,降低后级电路对器件性能的要求,该文提出了一种共源共栅电容自举结构前置放大器。该前置放大器主要由外部耦合偏置模块和核心放大器模块构成;核心放大器模块使用稳定性好、输出电压摆幅大和功耗低的电容自举技术,并结合了共源共栅结构,以提升电路的整体增益;外部耦合偏置模块使用功耗较低、输入阻抗较大和工作点设置简单的交流耦合外部偏置结构,以满足心率信号检测前置放大器的带通要求。采用10μm IZO-TFT工艺对所提出的前置放大器进行设计和流片测试,结果表明:在20 V电源电压条件下,该放大器的增益为35 dB,带宽为2 Hz~2 kHz,噪声均方根值为118.2μV,功耗为0.1 mW,实现的前置放大器满足心率信号检测要求;与现有的MO-TFT心率信号检测前置放大器相比,所设计的前置放大器增益提升了约10 dB,降低了后级模块对器件性能的要求,有利于实现模拟信号的数字化,保持信号的完整性。 展开更多
关键词 金属氧化物薄膜晶体管 心率信号检测 前置放大器 电容自举结构
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针对SM4的选择明文攻击:线性运算带来的难题与对策
18
作者 唐啸霖 冯燕 +2 位作者 李志强 郭叶 龚关飞 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第8期2791-2799,共9页
在硬件安全领域,各种侧信道攻击已受到广泛关注,这类攻击利用硬件泄漏的物理信息来推断密钥等敏感信息,其中能量分析攻击是最受关注的侧信道攻击技术之一。针对高级加密标准的能量分析攻击方法相对成熟,对于SM4算法,由于其轮运算包含特... 在硬件安全领域,各种侧信道攻击已受到广泛关注,这类攻击利用硬件泄漏的物理信息来推断密钥等敏感信息,其中能量分析攻击是最受关注的侧信道攻击技术之一。针对高级加密标准的能量分析攻击方法相对成熟,对于SM4算法,由于其轮运算包含特殊的线性变换模块,使得能量分析攻击更加困难。针对SM4的选择明文攻击方法可以规避线性变换模块带来的运算复杂度,但这些方法面临以下难题:如何构造四轮选择明文、如何恢复初始密钥、如何分辨对称攻击结果,以及如何排除高相关性错误猜测值。该文在深入分析难题产生原因的基础上,提出了相应的对策,并对SM4算法实现进行了能量分析攻击实验,结果表明:所提应对策略,能有效解决在SM4的选择明文攻击过程中,线性运算带来的难题。 展开更多
关键词 SM4算法 能量分析攻击 选择明文 线性运算
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格基后量子密码的可重构NTT运算单元与高效调度算法研究
19
作者 付秋兴 李伟 +2 位作者 别梦妮 陈韬 南龙梅 《电子学报》 北大核心 2025年第4期1182-1191,共10页
为进一步提高格基后量子密码算法中多项式乘法的运算速率,同时考虑到不同格基密码中多项式乘法参数各异的现状,本文提出了一种面向高速的可重构数论变换(Number Theoretic Transforms,NTT)运算单元,并提出了相应的数据调度方案解决时序... 为进一步提高格基后量子密码算法中多项式乘法的运算速率,同时考虑到不同格基密码中多项式乘法参数各异的现状,本文提出了一种面向高速的可重构数论变换(Number Theoretic Transforms,NTT)运算单元,并提出了相应的数据调度方案解决时序冲突和空间冲突问题.本文首先分析了不同格基后量子密码算法中NTT算法的运算特征,提出一款4×4的可重构运算单元,满足不同位宽的基2/3/4-NTT运算需求.其次,基于上述硬件设计提出了一种针对基4-NTT算法的数据调度方案,解决了高并行多流水级设计下的时序冲突问题.最后,提出了基于m-着色算法的多Bank数据存储方案,解决数据访问冲突的问题.实验结果表明,本文设计的硬件结构具备实现基2/3/4-NTT及其逆运算功能,能够支持Kyber、Dilithium在内的多种格基后量子密码算法,硬件支持最大并行度为4.为进一步验证本文硬件设计的优越性,在Xilinx Virtex-7器件上进行实验验证,工作频率达169 MHz,可在0.40μs内完成NTT算法功能,ATP降低约42%;在40 nm CMOS工艺节点进行综合实现,与现有的设计相比,本文的硬件设计AT积降低18%~90%. 展开更多
关键词 后量子密码 NTT 可重构 并行化 高速
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基于自适应局部间断Galerkin方法的集成电路互连线电容提取算法
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作者 朱洪强 孙靓 +1 位作者 邵如梦 蔡志匡 《微电子学》 北大核心 2025年第3期441-448,共8页
对于集成电路互连线电容的提取问题,基于局部间断Galerkin(LDG)方法的提取算法具有精度高、并行效率高,且能适用于各种网格的优势。而自适应方法可以优化网格单元分布,从而减小网格规模并提高计算精度。提出使用自适应LDG方法来提取电容... 对于集成电路互连线电容的提取问题,基于局部间断Galerkin(LDG)方法的提取算法具有精度高、并行效率高,且能适用于各种网格的优势。而自适应方法可以优化网格单元分布,从而减小网格规模并提高计算精度。提出使用自适应LDG方法来提取电容,该方法使用后验误差估计,通过对误差大的单元进行精准加密来生成优化的自适应网格,在保持高精度的同时,降低了网格规模和计算存储。单介质和多介质的多个测试算例验证了该方法的有效性,相比于一致加密LDG方法和自适应连续有限元方法在收敛速度和计算存储方面具有优势。 展开更多
关键词 自适应方法 局部间断Galerkin方法 寄生参数提取 集成电路
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