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基于DCAP协同优化模型的USB2.0数据链路层设计
1
作者
吴宇涵
王诗源
+1 位作者
陈小文
邢世远
《集成电路与嵌入式系统》
2026年第2期53-62,共10页
前端RTL设计是决定芯片性能、功耗与面积的关键环节。传统设计方法往往聚焦于功能实现,缺乏对PPA指标的系统性优化。为此,提出一种面向多维度指标的RTL优化方法———DCAP协同优化模型。该模型构建了包含数据流(D)、计算单元(C)、面积管...
前端RTL设计是决定芯片性能、功耗与面积的关键环节。传统设计方法往往聚焦于功能实现,缺乏对PPA指标的系统性优化。为此,提出一种面向多维度指标的RTL优化方法———DCAP协同优化模型。该模型构建了包含数据流(D)、计算单元(C)、面积管理(A)和功耗管理(P)4个维度的优化框架。以USB2.0数据链路层为实证案例,通过耦合式握手机制提升数据吞吐率,采用实时迭代CRC架构优化计算效率,通过资源管理控制面积开销,通过优化时钟门控覆盖率降低功耗。基于TSMC 65 nm工艺的后端实现结果表明,该设计在高速模式下吞吐率达到52.3 MB/s(协议效率为87%),功耗为0.156 mW,面积为3333.6μm2,较优化前功耗降低39%,面积减小23%。综上,所提出的DCAP模型为数字电路设计的PPA优化问题在RTL级提供了可复用的方法论指导。
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关键词
dcap
模型
PPA优化
RTL设计
数据流优化
USB2.0
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职称材料
题名
基于DCAP协同优化模型的USB2.0数据链路层设计
1
作者
吴宇涵
王诗源
陈小文
邢世远
机构
国防科技大学计算机学院
国防科技大学先进微处理器芯片与系统教育部重点实验室
出处
《集成电路与嵌入式系统》
2026年第2期53-62,共10页
文摘
前端RTL设计是决定芯片性能、功耗与面积的关键环节。传统设计方法往往聚焦于功能实现,缺乏对PPA指标的系统性优化。为此,提出一种面向多维度指标的RTL优化方法———DCAP协同优化模型。该模型构建了包含数据流(D)、计算单元(C)、面积管理(A)和功耗管理(P)4个维度的优化框架。以USB2.0数据链路层为实证案例,通过耦合式握手机制提升数据吞吐率,采用实时迭代CRC架构优化计算效率,通过资源管理控制面积开销,通过优化时钟门控覆盖率降低功耗。基于TSMC 65 nm工艺的后端实现结果表明,该设计在高速模式下吞吐率达到52.3 MB/s(协议效率为87%),功耗为0.156 mW,面积为3333.6μm2,较优化前功耗降低39%,面积减小23%。综上,所提出的DCAP模型为数字电路设计的PPA优化问题在RTL级提供了可复用的方法论指导。
关键词
dcap
模型
PPA优化
RTL设计
数据流优化
USB2.0
Keywords
dcap model
PPA optimization
RTL design
data-path optimization
USB 2.0
分类号
TP872 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
基于DCAP协同优化模型的USB2.0数据链路层设计
吴宇涵
王诗源
陈小文
邢世远
《集成电路与嵌入式系统》
2026
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