锂离子电池管理芯片及其低功耗设计实用案例

锂离子电池管理芯片的应用及发展

?1、锂离子电池的特点及应用

?早在1912年，以金属锂作为电极的锂电池(Li Battery)的研究就开始了，到上世纪七十年代，不可充电的锂电池才首次应用在商业领域。上世纪八十年代，研究的重点集中在可充电的锂离子电池(Li-ion Battery)上，但并没有成功解决电池的安全性问题。一直到1991年，Sony公司首次实现了锂离子电池商业化，被认为是能源技术领域的一个重要的里程牌。

?如表1.1所示，和Ni-Cd等其它二次电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度(包括质量比能量和体积比能量)、更高的充放电循环、更低的放电率和更高的单节电池工作电压(3.6V)。显然，锂离子电池的高工作电压将有利于减小移动装备的尺寸，高能量密度将有利于电池的轻量化，低放电率也能保证存储期间的正常使用。

锂离子电池设计原理教材

锂离子电池原理及设计教材原理篇电池原材料化工类材料：正极：钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、三元材料负极：人造石墨、中间相碳微球（沥青基）、针状焦、改性天然石墨其他：隔膜、电解液、导电剂、PVDF、NMP、草酸、SBR、CMC、高温胶纸、铜箔、铝箔等五金类材料：钢壳、铝壳、盖帽、隔圈、铝带、镍带、铝镍复合带等、铝塑膜等电池原材料是决定电池性能的最重要的因素，电池性能的提升归根结底来自于电池材料的优化及更新。锂离子电池反应机理锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳其反应示意图如下所示：电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂，涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上，目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。根据上述的反应机理，正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2等，其中LiCoO2是一种层状结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走XLi后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于X的大小。通过研究发现当X>0.5时Li(1-X)CoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的电压及安全性能。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值，一般充电电压不大于4.2V。那么X小于0.5 ，这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li 留在负极C6中，以保证下次充放电Li的正常嵌入，否则电芯的寿命很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限制放电下限电压来实现。所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V，放电下限电压≥2.5V。锂离子电池的主要制造过程 Li-ion电池的工艺技术比较严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。

写字楼项目设计管理案例分析_0

写字楼项目设计管理案例分析阐述了现代写字楼使用要求的提高和房地产开发中设计管理的重要意义，通过中交财富中心项目实际案例的分析，重点介绍了房地产设计管理过程中可以后期优化和深化的几个方面，如：建筑结构设计、室内装修设计、园林景观设计以及其它二次深化设计等，以期为类似项目提供参考借鉴。标签：写字楼；房地产；设计管理；精细化随着现代经济建设的快速发展，人际交往和信息交流越来越频繁，人们对写字楼建筑的要求也越来越高，现代办公建筑已逐渐成为社会进步、经济繁荣、技术发展的重要标志。人们对办公环境的要求不断提升，写字楼除去原有的交通地理要求之外，还要求行政配套齐全、建筑设计风格鲜明、通信设备先进、内部基础设施人性化以及拥有具备相关经验的物业管理公司等，也由于这种高标准的需求，使高标准的写字楼价格不菲，成为房地产类别中极具投资价值项目。[1]写字楼（office building）主要由作为办公空间的办公室部分和公用部分（如电梯、楼梯、卫生间、饮水间、走廊等）构成，是我国目前高档物业的重要组成部分之一，其主要功能是为业主和用户提供高档次的办公场所和管理服务。[2] 随着我国经济发展呈现新常态，房地产也由原来的黄金发展期进入到了“白银时代”。受国家宏观调控政策的影响，住宅市场竞争激烈，开发商又蜂拥而至进入写字楼市场。那么房地产企业如何在激烈的市场竞争中立于不败之地呢？如何在保证品质的同时确保利润呢，只有通过不断地提升产品的溢价能力并严格控制企业的成本支出，快速去化符合市场需求的产品。房地产企业对于成本管理水平，直接影响房地产企业的市场竞争能力和企业盈利能力。在影响项目成本的要素中，建筑的设计阶段的把控要占到总成本的75-85%，因此对于房地产开发中设计管理是非常重要的环节，同时它也是增加产品溢价能力的关键。本文以石家庄中交财富中心项目为案例，通过设计阶段的前期及过程管理，在实践过程中提练出针对中交财富中心项目设计方面的精细化管理的措施和建议，可以为不同房地产企业开发写字楼提供一些借鉴。但因为房地产企业所处的背景不同、开发规模不同、区域不同、市场环境不同，其精细化管理所包括的内容也会存在不同的差异，需要通过管理者在实践中不断的探索、改进、完善等手段找出适合自身企业发展需要的设计精细化管理的方法，并在實践过程中不断的检验、修正、动态的调整，才能满足企业设计精细化管理的需要。 1、工程概况中交财富中心项目位于河北省石家庄市桥西区自强路上，是石家庄市的行政和金融核心区，特别是自强路定位于金融中心一条街。中交财富中心项目占地面积为为22400平方米，总建筑面积183046平方米，容积率为5.82，建筑密度：26.39%，总共有三栋建筑，成品字形布局，总高度124米。产品定位于5A级高端写字楼，外墙面为石材幕墙和玻璃幕墙相结合，体现了高端、庄重、大气、简

数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术

数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术张小花（200XXXXXXXX） 2011年六月摘要:通过一个图像处理SoC的设计实例,着重讨论在物理设计阶段降低CMOS功耗的方法。该方法首先调整 PAD摆放位置、调整宏单元摆放位置、优化电源规划,得到一个低电压压降版图,间接降低CMOS功耗;接着,通过规划开关活动率文件与设置功耗优化指令,直接降低CMOS功耗。最终实验结果表明此方法使CMOS功耗降低了 10.92%。基于该设计流程的图像处理SoC已经通过ATE设备的测试,并且其功耗满足预期目标。关键词: 集成电路; 物理设计; 电压降; 低功耗 Digital integrated circuit physical design phase of the low power technology luo jiang nan（2008102041） June, 2011 Abstract: through a image processing of SoC design examples, the paper discuss the physical design stage reduce power consumption method. CMOS This method firstly PAD put the position, adjusting adjustment macro unit put the position, optimizing power planning, get a low voltage pressure drop, reduce the power consumption of the CMOS indirect territory; Then, through the planning activities rate documents and set switch power optimization, reduce the power consumption of the CMOS setup instructions directly. Finally the experimental results show that the method that CMOS power consumption was reduced by 10.92%. Based on the design process of the image processing has been through the ATE the SoC test equipment, and its power consumption to meet expectations. Keywords: IC; physical design; voltage drop; low power consumption 1 引言随着集成电路规模的扩大以及便携式和嵌入式应用需求的增长,低功耗数字集成电路设计技术日益受到重视,已成为集成电路设计的研究热点.通常低功耗设计技术包括三个方面:设计中的低功耗技术、封装的低功耗技术和运行管理的低功耗技术.其中设计中的低功耗技术包括前端设计阶段的体系结构级低功耗技术、RTL级低功耗技术、门级低功耗技术和物理设计阶段的低功耗技术.

锂离子电池设计总结

锂离子电池设计总结（一）液锂电池设计（1）根据壳子推算卷芯 1、核算容量：（设计最低容量= average * 0.935） 2、极片宽度：隔膜宽度= 壳子高- 0.6 - 2 - 0.3 - 0.5 图纸高壳子底厚盖板厚绝缘垫厚余量负极片宽度= 隔膜纸宽度- 2mm 正极片宽度= 负极片宽度- （1~2mm）注：核算后正负极片宽度要去查找分切刀，最好有对应分切刀；箔材的选择也要依分切刀而定。比如：40mm的分切刀，可以一次分裁8片，则箔材尺寸应该为40*8+(10~15余量)=330~335mm，若没有合适的也可以选择40*7+（10~15mm）的箔材。 3、卷芯宽度：卷芯设计宽度= 壳子宽度- 0.6 -（0.5～1.5）图纸宽度两层壳壁厚余量 4、卷芯厚度：（1）卷芯设计厚度= 壳子厚度- 0.6 - 0.6 图纸厚度两层壳壁厚余量（2）卷芯设计厚度= （规格厚度–0.2 –0.6）/ 1.08 规格书厚度max 余量两层壳壁厚膨胀系数 5、卷尺宽度：卷尺= 卷芯宽–卷芯厚–卷尺厚（0.5mm）–（1.5～2.5）余量 6、最后根据（2、3、4）进行调整、确认。 7、估算卷芯/电芯最终尺寸卷芯厚度= 正极片厚+ 负极片厚+ （隔膜厚*2）卷芯宽度= 卷尺宽+ 卷尺厚+ 卷芯厚+（1～2.5）余量最终电芯厚度= 卷芯厚度* 1.08 + 壳子厚度+（0.2～0.5）层数单层厚度卷芯厚卷芯厚* 1.08 +（0.3～0.4）≤规格要求（二）电池设计注意事项： 1、极耳距极片底部≤极片宽度*1/4 2、极耳外露≥12mm~15mm 负极耳外露：6~10mm 3、小隔膜= 加垫隔膜处光泊区尺寸+（2~3mm） 4、壳子底部铝镍复合带尺寸： 4mm * 13mm * 0.1mm （当壳子底部宽w ≥7mm时） 3mm * 13mm * 0.1mm （当壳子底部宽w ＜7mm时） 5、极片称重按涂布时箔材和敷料计算

大规模集成电路应用

《大规模集成电路应用》论文姓名:谭宇学号: 20104665 学院: 计算机与信息工程学院专业班级: 自动化3班

大规模集成电路的体会摘要：信息飞速发展时代，半导体、晶体管等已广泛应用，大规模集成电路也成为必要性的技术，集成电路诞生以来，经历了小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）的发展过程，目前已进入超大规模（VLSI）和甚大规模集成电路（ULSI）阶段，进入片上系统（SOC)的时代。关键字：大规模集成；必要性；体会； 1 大规模集成的重要性集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。在这个集成电路生产的整个过程中，集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。如：集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试，只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂，测试是保证产品质量的重要环节。集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的，它为集成电路的进步做出了巨大贡献。我国的集成电路自动测试系统起步较晚，虽有一定的发展，但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距，特别是在一些关键技术上难以实现突破。国内使用的高端大型自动测试系统，几乎是被国外产品垄断。市场上各种型号国产集成电路测试，中小规模占到80%。大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试，我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术，因此，本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。 2 集成电路测试的必要性随着集成电路应用领域扩大，大量用于各种整机系统中。在系统中集成电路往往作为关键器件使用，其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题，良好的测试流程，可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰，这对于提高产品质量，建立生产销售的良性循环，树立企业的良好形象都是至关重要的。次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿，所以应寻求的是质量和经济的相互制衡，以最小的成本满足用户的需要。作为一种电子产品，所有的芯片不可避免的出现各类故障，可能包括：1.固定型故障；2.跳变故障；3.时延故障；4.开路短路故障；5桥接故障，等等。测试的作用是检验芯片是否存在问题，测试工程师进行失效分析，提出修改建议，从工程角度来讲，测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。一款新的集成电路芯片被设计并生产出来，首先必须接受验证测试。在这一阶段，将会进行功能测试、以及全面的交流（AC）参数和直流(DC)参数的测试等，也可能会探测芯片的内部结构。通常会得出一个完整的验证测试信息，如芯片的工艺特征描述、电气特征（DC参数、AC参数、电容、漏电、温度等测试条件）、时序关系图等等。通过验证测试中的参数测试、功能性测试、结构性测试，可以诊断和修改系统设计、逻辑设计和物理设计中的设计错误，为最终规范(产品手册)测量出芯片的各种电气参数，并开发出测试流程。当芯片的设计方案通过了验证测试，进入生产阶段之后，将利用前一阶段设

集成电路的功耗优化和低功耗设计技术

集成电路的功耗优化和低功耗设计技术摘要：现阶段各行业的发展离不开对能源的消耗，随着目前节能技术要求的不断提升，降低功耗成为行业发展的重要工作之一。本文围绕集成电路的功耗优化以及低功耗设计技术展开分析，针对现阶段常见的低功耗设计方式以及技术进行探究，为集成电路功耗优化提供理论指导。关键词：集成电路；功耗优化；低功耗目前现代节能技术要求不断提升，针对设备的功耗控制成为当前发展的主要问题之一。针对数字系统的功耗而言，决定了系统的使用性能能否得到提升。一般情况下，数字电路设计方面，功耗的降低一直都是优先考虑的问题，并且通过对整个结构进行分段处理，同时进行优化，最后总结出较为科学的设计方案，采用多种方式降低功耗，能够很大程度上提升设备的使用性能。下面围绕数字电路的功耗优化以及低功耗设计展开分析。一、设计与优化技术集成电路的功耗优化和低功耗设计是相对系统的内容，一定要在设计的每个环节当中使用科学且合理的技术手段，权衡并且综合考虑多方面的设计策略，才能够有效降低功耗并且确保集成电路系统性能。因为集成电路系统的规模相对较大且具有一定的特殊性，想要完全依靠人工或者手动的方式来达到这些目的并不现实且缺少可行性，一定要开发与之对应的电路综合技术。 1 工艺级功耗优化将工艺级功耗应用到设计当中，通常情况下采取以下两种方式进行功耗的降低：首先，根据比例调整技术。进行低功耗设计过程中，为了能够实现功耗的有效降低会利用工艺技术进行改善。在设计过程中，使用较为先进的工艺技术，能够让设备的电压消耗有效缩减。现阶段电子技术水平不断提升，系统的集成度也随之提高，目前采用的零件的规格也逐渐缩小，零件的电容也实现了良好的控制，进而能够很大程度上降低功耗。借助比例技术，除了能够将可见晶体管的比例进行调整，而且也能够缩小互连线的比例[1]。目前在晶体管的比例缩小方面，能够依靠缩小零件的部分重要参数，进而在保持性能不被影响的情况下，通过较小的沟道长度，确保其他的参数不受影响的栅压缩方式，进而将零件的体积进行缩减，同时也缩短了延长的用时，使功耗能够有效降低。针对互连线缩小的方式主要将互连线的整个结构进行调整，工作人员在进行尺寸缩减的过程中，会面临多方面的难题，比如系统噪音无法控制，或者降低了电路使用的可靠性等等。其次，采用封装技术进行降低。采用封装技术，能够让芯片与外部环境进行有效的隔离，进而避免了外部环境给电气设备造成一定的破坏与影响，在封装阶段，芯片的功耗会受到较大的影响，因此需要使用更加有效的封装手段，才能够提升芯片的散热性，进而有效降低功耗[2]。在多芯片的情况下，因为芯片与其他芯片之间的接口位置会产生大量的功耗，因此针对多芯片采取封装技术，首先降低I/0接口的所有功能，接着解决电路延迟的问题，才能够实现对集成电路的优化。 2 电路功耗优化一般情况下，对电路级的功耗会选择动态的逻辑设计。在集成电路当中，往往会包含多种电路逻辑结构，比如动态、静态等等，逻辑结构从本质上而言具有一定的差异性，这种差异性也使得逻辑结构有着不同作用的功能。动态逻辑结构有着较为典型的特性[3]。静态的逻辑结构当中所有的输入都会对接单独的MOS，因此逻辑结构功耗更大，动态的逻辑结构当中电路通常具备N、M两个沟道，动态电路会利用时钟信号采取有效的控制，进而能够实现预

中小企业管理案例分析

一、张明晖的提拔本案例可以分析中小企业在进行组织结构设计时应注意的问题。组织职权设计时， 1、要以事为中心，因事设机构、设岗位、设职务、配备适宜的管理人员，做到人与事的统一。 2、权责对等、适度授权 3、中小企业应该采取扁平的组织结构。管理幅度大一些，管理层次少一些 4、在部门化过程中要注意的问题是：现实性；弹性；最少化；均衡性；统一指挥。 5、应该处理好集权和分权的关系，做到集权和分权相平衡。应根据组织的发展阶段和需要决定集权还是分权。二、美特斯邦威的虚拟经营之道本案例可以说明中小企业可以采用虚拟运作或虚拟经营的方式实现自身的发展壮大。（一）选择题： 1．下列关于所给材料中“哑铃式结构”的表述，不正确的一项是（ C ）． A，在哑铃式结构”中，企业将某些业务外包给社会上具有业务优势的厂商。 B,在哑铃式结构”中，企业应集中力量打造核心竞争优势， C,在美转斯邦威的哑铃式结构”中，企业本身要突出的是设计、研发和销售功能，被外包的是生产制造功能。D，在美特斯邦咸的哑铃式结构”中，企业的生产制造和销售都被虚拟化了。（二）分析问答题：见举例分析题（一）启示：虚拟运作使得中小企业能够充分借用企业外部力量，以增强自身实力、提高企业竞争力。三、均瑶走出“中国制造”发展新路本案例可以用来说明中小企业可以采取怎样的品牌战略。中小企业在自身创建名牌的条件还不是十分成熟的条件下，应该如何走出一条适合自己的发展道路？（一）选择题： 1.下列对均瑶走出" 中国制造"发展新路的概述中，哪一项是不正确的？（ D ） A、均瑶通过和世界知名品牌合作，选择借壳”世界品牌的方式来推销自己的产品，可以省时.省力的获得巿场份额. B、均瑶通过成为世界知名品牌的特许经销商.可以节省大量市场推广的资金. C、要想成为国际品牌的合作者，均瑶应该注重提升自身的研发创意水平 D、通过和国际品牌合作，均瑶的产品以”质优价廉”的特点不断获得市场的青睐. （二）分析问答题： 1.均瑶是怎样走出传统的"中国制造"发展模式的？请试从经营模式和品牌战略两方面来分析. 在经营模式上，均瑶通过获得国际赛事或大型活动特许经营授权的方式，为知名品牌设计、生产和销售产品；均瑶通过借用品牌（或称商标许可）的方式，使得国际品牌成为自身产品的核心竟争力，从而借助品牌附加值提升产品价格，扩大市场份额，最终实现利润的增长. 2、上迷案例对中小企业实施品牌战略有哪些启示？中小企业应该重视品牌的作用，应重视通过实施品牌战略来提升产品的附加值和扩大市场份额，从而在激烈的市场竞争中立于不败之地，求得生存和发展.同时应该认识到，品牌的创建和维护需要长期的时间积累和大量的资源投入，在时机还不成熟的情况下，可以通过借用品牌、与知名品牌合作的方式获得品牌效应，从而实现自身的发展. 3、你对均瑶今后的发展有何建议？可以通过不断扩大与知名品牌的合作范围来分散经营上的风险；在与知名品牌合作的同时，应不断学习、借鉴对方在质量管理、品牌营销、内部监管等方面的先进经验，从而打造自己的核心竟争优势。

中南大学大规模集成电路考试及答案合集

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---○---○ --- 学院专业班级学号姓名 ………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封中南大学考试试卷时间110分钟题号一二三合计得分评卷人 2013 ~2014 学年一学期大规模集成电路设计课程试题 32 学时，开卷，总分100分，占总评成绩70 % 一、填空题(本题40分，每个空格1分) 1. 所谓集成电路，是指采用，把一个电路中所需的二极管、、电阻、电容和电感等元件连同它们之间的电气连线在一块或几块很小的或介质基片上一同制作出来，形成完整电路，然后在一个管壳内，成为具有特定电路功能的微型结构。 2. 请写出以下与集成电路相关的专业术语缩写的英文全称： ASIC ： ASSP ： LSI ： 3. 同时减小、与，可在保持漏源间电流不变的前提下减小器件面积，提高电路集成度。因此，缩短MOSFET 尺寸是VLSI 发展的趋势。 4. 大规模集成电路的设计流程包括：需求分析、设计、体系结构设计、功能设计、设计、可测性设计、设计等。 5. 需求规格详细描述系统顾客或用户所关心的内容，包括及必须满足的。系统规格定义系统边界及系统与环境相互作用的信息，在这个规格中，系统以的方式体现出来。 6. 根据硬件化的目的（高性能化、小型化、低功耗化、降低成本、知识产权保护等）、系统规模/性能、、、等确定实现方法。 7. 体系结构设计的三要素为：、、。 8. 高位综合是指从描述自动生成描述的过程。与人工设计相比，高位综合不仅可以尽可能地缩短，而且可以生成在面积、性能、功耗等方面表现出色的电路。 9. 逻辑综合就是将变换为，根据或进行最优化，并进行特定工艺单元库的过程。 10. 逻辑综合在推断RTL 部品时，将值的变化通过时钟触发的信号推断为，得分评卷人

常用低功耗设计

随着半导体工艺的飞速发展和芯片工作频率的提高，芯片的功耗迅速增加，而功耗增加又将导致芯片发热量的增大和可靠性的下降。因此，功耗已经成为深亚微米集成电路设计中的一个非常重要的考虑因素。为了使产品更具有竞争力，工业界对芯片设计的要求已从单纯的追求高性能、小面积，转换为对性能、面积、功耗的综合要求。微处理器作为数字系统的核心部件，其低功耗设计对降低整个系统的功耗具有非常重要的意义。本文首先介绍了微处理器的功耗来源，重点介绍了常用的低功耗设计技术，并对今后低功耗微处理器设计的研究方向进行了展望。 1 微处理器的功耗来源研究微处理器的低功耗设计技术，首先必须了解其功耗来源。高层次仿真得出的结论如图1所示。从图1中可以看出，时钟单元(Clock)功耗最高，因为时钟单元有时钟发生器、时钟驱动、时钟树和钟控单元的时钟负载;数据通路(Datapath)是仅次于时钟单元的部分，其功耗主要来自运算单元、总线和寄存器堆。除了上述两部分，还有存储单元(Mem ory)，控制部分和输入/输出 (Control，I/O)。存储单元的功耗与容量相关。如图2所示，C MOS电路功耗主要由3部分组成：电路电容充放电引起的动态功耗，结反偏时漏电流引起的功耗和短路电流引起的功耗。其中，动态功耗是最主要的，占了总功耗的90%以上，表达式如下：式中：f为时钟频率，C1为节点电容，α为节点的翻转概率，Vdd为工作电压。

2 常用的低功耗设计技术低功耗设计足一个复杂的综合性课题。就流程而言，包括功耗建模、评估以及优化等;就设计抽象层次而言，包括自系统级至版图级的所有抽象层次。同时，功耗优化与系统速度和面积等指标的优化密切相关，需要折中考虑。下面讨论常用的低功耗设计技术。 2.1 动态电压调节由式(1)可知，动态功耗与工作电压的平方成正比，功耗将随着工作电压的降低以二次方的速度降低，因此降低工作电压是降低功耗的有力措施。但是，仅仅降低工作电压会导致传播延迟加大，执行时间变长。然而，系统负载是随时间变化的，因此并不需要微处理器所有时刻都保持高性能。动态电压调节DVS (Dynarnic Voltage Scaling)技术降低功耗的主要思路是根据芯片工作状态改变功耗管理模式，从而在保证性能的基础上降低功耗。在不同模式下，工作电压可以进行调整。为了精确地控制DVS，需要采用电压调度模块来实时改变工作电压，电压调度模块通过分析当前和过去状态下系统工作情况的不同来预测电路的工作负荷。 2.2 门控时钟和可变频率时钟如图1所示，在微处理器中，很大一部分功耗来自时钟。时钟是惟一在所有时间都充放电的信号，而且很多情况下引起不必要的门的翻转，因此降低时钟的开关活动性将对降低整个系统的功耗产牛很大的影响。门控时钟包括门控逻辑模块时钟和门控寄存器时钟。门控逻辑模块时钟对时钟网络进行划分，如果在当前的时钟周期内，系统没有用到某些逻辑模块，则暂时切断这些模块的时钟信号，从而明显地降低开关功耗。图3为采用“与”门实现的时钟控制电路。门控寄存器时钟的原理是当寄存器保持数据时，关闭寄存器时钟，以降低功耗。然而，门控时钟易引起毛刺，必须对信号的时序加以严格限制，并对其进行仔细的时序验证。另一种常用的时钟技术就是可变频率时钟。根据系统性能要求，配置适当的时钟频率，避免不必要的功耗。门控时钟实际上是可变频率时钟的一种极限情况(即只有零和最高频率两种值)，因此，可变频率时钟比门控时钟技术更加有效，但需要系统内嵌时钟产生模块PLL，增加了设计复杂度。去年Intel公司推出的采用先进动态功耗控制技术的Montecito处理器，就利用了变频时钟系统。该芯片内嵌一个高精度数字电流表，利用封装上的微小电压降计算总电流;通过内嵌的一个32位微处理器来调整主频，达到64级动态功耗调整的目的，大大降低了功耗。

企业组织设计的一个案例分析

企业组织设计的一个案例分析王氏年糕厂的抉择王小旺本是北京平谷的一位普通农民，不过人们早就知道他家有一种祖传绝招——烹制一种美味绝伦的年糕——王氏年糕。早在清朝道光年间，王小旺祖上所创的这种美食就远近闻名，王家代代在村口开有一家专卖此种此年糕的小饭馆。他的父亲直到解放初期还经营着这祖传的小饭馆，那时才十来岁的王小旺已时常在店前店后帮忙干活了。后来合作化，跟着又公社化，他爸又病死，饭馆不开了，他成了一名普通的公社社员，人家似乎已不知道他居然还保留了那种绝技。 20世纪80年代，改革之风吹来，王小旺丢了锄把，又办起了“王家饭馆”，而他做的年糕决不亚于他的祖上。由于生意兴隆，他很快发了。开头是到邻村去开分店，后来竟把分店开到了县城去了。1987年，不知是他自己出的还是别人给他提出的主意，他就在本村办起了利平年糕厂，开始生产“老饕”牌袋装和罐装系列年糕食品来了。由于其独特风味和优质质量，牌子很快打响。不说本县，也在北京市里呈供不应求之势。王小旺厂长如今已管理着这家100多名职工的年糕厂和多家经营“王氏年糕”的王家饭馆、小食品店。王小旺厂长在经营上有自己的想法。他固执地要求保持产品的独特风味与优秀质量，如果小食品店服务达不到规定标准，职工的技能培训未达应有水平，宁可不设新点。王小旺强调质量是生命，宁可放慢速度，也决不冒险危及产品质量，不能砸了牌子。目前，王小旺年糕厂里的主要部门是质量检验科、生产科、销售科和设备维修科。还有一个财会科以及一个小小的开发科。其实这厂的产品很少有什么改变，品种也不多。王小旺坚持就凭几种传统产品，服务的对象也是“老”主顾们，彼此都很熟悉。厂里质检科要检测进厂的所有原料，保证必须是最优质的。每批产品都一定抽检，要化验构成成分、甜度、酸碱度。当然最重要的是检控产品的味道，厂里高薪聘有几位品尝师，他们唯一职责是品尝本厂生产的美食。他们经验丰富，可以尝出与要求的标准的微小偏差。所以杨家美食始终在努力保持着它固有的形象。不久前，王小旺的表哥周大龙回村探亲。他原在县城念中学，文革中回乡，80年代初便只身南去深圳闯天下。大家知道他聪明能干，有文化，敢冒险。他一去十年来，只听说他靠两头奶牛起家，如今已是千万元户了。周大龙来访表弟王小旺，对年糕厂的发展称赞一番，还表示想投资入伙。但他指出王小旺观点太迂腐保守，不敢开拓，认为牌子已创出，不必僵守原有标准，应当大力扩充品种与产量，大力发展北京市内市场甚至向北京以外扩展。他还指出，目前厂里这种职能型结构太僵化，只适合于常规化生产，为定型的稳定的顾客服务，适应不了变化与发展，各职能部门眼光只限在本领域内，看不到整体和长远，彼此沟通和协调不易。他建议王小旺彻底改组本厂结构，按不同产品系列来划分部门，才好适应大发展的新形势，千万别坐失良机。但王小旺对发表的建议听不进去，他说他在基本原则上决不动摇。两人话不投机，语句转激烈。最后周大龙说王小旺是“土包子”、“死脑筋”、“眼看着大财不会赚”。王小旺反唇相讥说：“有大财你去赚得了，我并不想发大财，要损害质量和名声的事坚决不做。你走你的阳关道，我过我的独木桥！”，汤听罢指袖而去，不欢而散。思考题：本案例反映了组织设计中的哪些问题？企业一定要做大吗？请结合战略与组织设计的关系，谈谈你自己的看法。温馨提示：从组织变革的角度分析。本案例反映了组织结构的设计要有一定的原则，1、优化原则。任何组织都存在于一定的环境之中，组织的外部环境必然会对内部的结构形式产生一定程度的影响，因此企业组织结构

大规模集成电路设计答案(1)

`CMOS反相器电路图、版图、剖面图

CMOS的广泛使用，是由于解决了latch-up效应 Latch-up效应解释、原理、解决方法（略）避免栅锁效应方法：用金掺杂或中子辐射，降低少数载流子寿命；深阱结构或高能量注入形成倒退阱；将器件制作于高掺杂衬底上的低掺杂外延层中；沟槽隔离。在基体（substrate)上改变金属的掺杂，降低BJT的增益 ?避免source和drain的正向偏压 ?增加一个轻掺杂的layer在重掺杂的基体上，阻止侧面电流从垂直BJT到低阻基体上的通路 ?使用Guard ring: P+ ring环绕nmos并接GND；N+ ring环绕pmos 并接VDD，一方面可以降低Rwell和Rsub的阻值，另一方面可阻止栽子到达BJT的基极。如果可能，可再增加两圈ring。 ? Substrate contact和well contact应尽量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。?使nmos尽量靠近GND，pmos尽量靠近VDD,保持足够的距离在pmos 和nmos之间以降低引发SCR的可能 ?除在I/O处需采取防Latch up的措施外，凡接I/O的内部mos 也应圈guard ring。? I/O处尽量不使用pmos(nwell) 门级电路图（AOI221） AOI221=(AB+CD+E)’

伪NMOS: 伪NMOS的下拉网络和静态门的下拉网络相似，上拉网络是用一个PMOS管，且此管输入接地，因此PMOS管总是导通的。动态电路：动态电路用一个时钟控制的PMOS管取代了总是导通的PMOS管，克服了有比电路的缺点。动态电路速度快，输入负载小，切换时不存在竞争电流，而且动态电路没有静态功耗。动态电路存在的根本性问题就是对输入单调性的要求。多米诺电路：多米诺电路由一级动态门和一级静态CMOS反相器构成。典型结构：下拉网络+上拉预充值网络+反相器构成过程就是充值+求值的过程在多米诺电路中，所有门的预充、求值都可以用一个时钟控制。求值期间，动态门的输出单调下降，所以静态反相器的输出单调上升。多米诺电路是同时进行预充，但求值是串行的。逻辑功效（logic effort）逻辑功效定义为门的输入电容与能够提供相同输出电流的反相器的输入电容的比值。也就是说逻辑功效表示某个门在产生输出电流时相比反相器的糟糕程度。逻辑功效不仅使我们能容易计算时延，它也向我们展示了如何确定晶体管的尺寸以优化路径中的延时。

工作分析与工作设计案例分析

第三章工作分析与工作设计案例分析 1、王强到底要什么样的工人 “王强，我一直想象不出你究竟需要什么样的操作工人，”江山机械公司人力资源部负责人李进说，“我已经给你提供了4位面试人选，他们好像都还满足工作说明中规定的要求，但你一个也没有录用。”“什么工作说明？”王强答道，“我所关心的是找到一个能胜任那项工作的人。但是你给我提供的人都无法胜任，而且，我从来就没有见过什么工作说明。” 李进递给王强一份工作说明，并逐条解释给他听。他们发现，要么是工作说明与实际工作不相符，要么是规定以后，实际工作又有了很大变化。例如，工作说明中说明了有关老式钻床的使用经验，但实际中所使用的是一种新型数字式钻床。为了有效地使用这种新机器，工人们必须掌握更多的数字知识。听了王强对操作工人必须具备的条件及应当履行职责的描述后，李进说：“我想我们现在可以写一份准确的工作说明，以其为指导，我们就能找到适合这项工作的人。让我们今后加强工作联系，这种状况就再也不会发生了。” 讨论问题：王强认为人力资源部找来的4位面试人选都无法胜任，根本原因在哪里？参考答案：

工作说明是人员选拔和任用的依据。从本案例中看到实际工作发生了变化，“工作分析”这项工作没有跟上去，致使工作说明书没有做相应的调整，对操作工人的任用条件与实际要求不符，直接导致来应聘的员工都无法胜任工作，招聘失败，间接导致新机器闲置，成本加大。 2 、我们为什么拿这么多薪水？ “我们为什么拿这么多薪水？”这是伟业公司的不少员工所发出的疑问。伟业公司是一家从事各种文化活动策划、设计、组织等业务的公司，在同行业里属于经营效益较好的，因此，公司平均的薪酬水平高于市场水平。那么为什么仍然有员工对自己所得到的薪酬感到困惑和不满意呢？原来，伟业公司实行的是一套比较简单的薪酬制度。这套制度将职位按照责任大小分成4个等级：员工级、主管级、经理级、高层管理。每个等级里又分成两个档，本着向业务部门倾斜的原则，业务开发部和项目管理部这两个部门取其中的较高档，其他部门取其中的较低档。于是问题就出来了。有些部门（例如创意设计部）的员工认为，公司大大小小的业务还不是靠我们的工作才能成功吗？我们的贡献理应是很大的，与像行政事务这样的部门比较起来，我们的工作技术含量、难度都比他们的大得多，但是，就因为我们不是主管，就比他们的主管人员拿的薪水低，这样太不合理了。不一定主管人员的贡献就比员工大，那要看是什么

《超大规模集成电路设计》考试习题(含答案)完整版分析

1．集成电路的发展过程经历了哪些发展阶段？划分集成电路的标准是什么？集成电路的发展过程: ?小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) ?中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) ?大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) ?超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) ?特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) ?巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI）划分集成电路规模的标准 2．超大规模集成电路有哪些优点？ 1. 降低生产成本 VLSI减少了体积和重量等,可靠性成万倍提高,功耗成万倍减少. 2.提高工作速度 VLSI内部连线很短,缩短了延迟时间.加工的技术越来越精细.电路工作速度的提高,主要是依靠减少尺寸获得. 3. 降低功耗芯片内部电路尺寸小,连线短,分布电容小,驱动电路所需的功率下降. 4. 简化逻辑电路芯片内部电路受干扰小,电路可简化. 5.优越的可靠性采用VLSI后，元件数目和外部的接触点都大为减少，可靠性得到很大提高。 6.体积小重量轻 7.缩短电子产品的设计和组装周期一片VLSI组件可以代替大量的元器件,组装工作极大的节省,生产线被压缩,加快了生产速度. 3．简述双阱CMOS工艺制作CMOS反相器的工艺流程过程。 1、形成N阱 2、形成P阱 3、推阱 4、形成场隔离区 5、形成多晶硅栅 6、形成硅化物 7、形成N管源漏区 8、形成P管源漏区 9、形成接触孔10、形成第一层金属11、形成第一层金属12、形成穿通接触孔13、形成第二层金属14、合金15、形成钝化层16、测试、封装，完成集成电路的制造工艺 4．在VLSI设计中，对互连线的要求和可能的互连线材料是什么？互连线的要求低电阻值：产生的电压降最小；信号传输延时最小（RC时间常数最小化）与器件之间的接触电阻低长期可靠工作可能的互连线材料金属（低电阻率），多晶硅（中等电阻率），高掺杂区的硅(注入或扩散)（中等电阻率）

低功耗电路设计

便携式产品低功耗电路设计的综合考虑集成电路和计算机系统的发展对低功耗的要求越来越高分析了功耗产生的主要原因以及与成本的关系如今为了适应这一变化低功率逻辑电路的标准被定义为每一级门电路功耗小于1.3uW/MHz最终用户认为对于总体系统设计来说这是电子工业发展的必然趋势更轻和功能更强大的最终产品从功率观点看设计任务将变得更加艰巨就是单个或一组充电电池能维持设备连续几天的工作另外绿色所有政府部门采购的台式电脑必须符合功耗要求ＶＬＳＩ技术公司移动产品部销售经理Barta指出深绿色这些机器将挂起所有操作直到被相关激励信号唤醒后才进入正常运行模式 ARPA?y?ú??μí1|?êμ?×óáìóò×÷é?è??D?? ê1D?ò?′úμ?×ó?μí3μ?1|o?????μíóú??óD?μí3μ?1|o? ?÷?tμ??′1üàíμè?÷??áìóò?Dμ??è????ê? òò?a?aá???áìóòé??°′óá?μ??ìo?D?o?′|àí 随着每隔几年电路密度的成倍增大难度越来越大 LSI逻辑公司ASIC市场部副总裁Koc说２００ｋ门数的芯片这么大的功率已经远远超过了封装的散热能力因为高温工作会给集成电路带来可靠性和功能性问题与温度有关的这些故障模型包括工作器件故障以及电流密度低功率应用在电池供电模式下由于受便携式电脑的实际尺寸和重量限制也限制了电池的大小和重量

低功率系统的另一个例子是蜂窝电话模拟电路电池在充电一次后接收模式下工作一整天一般来说而现在系统设计都将功耗作为其中的一项重要性能指标同时也带来功耗问题但利用适当的功率控制方法或创新性设计可以获得多种解决方案首先则速度越慢会减小电容充放电的电流或负载驱动电流较低的电压将导致较低的输出功率或较低的信号幅度产生功耗的原因整体的功耗取决于诸多因素封装密度产品性能和供电电压往往速度越高功耗越大它通常由负载器件和寄生元件产生在电阻性负载电路如模拟电路中更是如此电路中的导线(金属导线)和层间寄生电阻会产生静态阻抗功耗有源器件的正常工作模式可用一条转移曲线和某些I-V特性来描述适用于全部有源器件对无源和有源器件来说在CMOS电路中I-V转移曲线是一个瞬态函数从一个状态转移到另一个状态不消耗功率转移曲线并不是理想的方形理论上看具有零内阻的开关器件会在电源与地之间形成直接短路的现象最大的功耗来自于内部和外部电容的充放电据此峰值电流I=C(V/T)T是上升或下降沿时间因此峰值电流通常都比较大此时C 是指输出端的负载电容F则是开关频率所需要的电源电压也越高由此产生的影响涉及到电源总线母板布线另外因此可能会影响到系统的总体封装

设计管理-设计案例分析

关于聚合物解决方案：关于一只茶壶的风波案例分析事件大概讲述了大英国壶业为了推出新产品并在家用产品展中推出而遇到的突然的聚合物解决方案的错误。该公司起初找到PSI设计公司为其设计并让Mack模具公司为其制造模型，但是在制作模型的过程中出现了设计图纸的问题，不能在固定的时间完成，使得新产品的推出出现严重的问题。其中参与整个事件的有4个公司，即大英国壶业、通用塑料、Fitch Richardon Smith设计公司，Mack制模公司。聚合物解决方案有限公司是由通用塑料和Fitch Richardon Smith设计公司合资组建的，双方各占50%的股份。合作目的在于向客户提供“一个从新产品的概念到商品化的紧密无间的完整过程”。通用塑料是当时世界范围内的专业市场领导者，从20世纪80年代就开始探索用回收的塑料生产新的产品，该公司的免费为客户提供广泛的工程和工业设计方面的服务，以帮助他们更好地使用通用塑料的材料，其服务的前提是在客户使用不熟悉的新材料时，另一种是在应用默写已为人熟知的聚合物而客户可能没有考虑到的情况下。这种服务具有战略性作用，但是由于成本的不断提高，他们必须解决管理上的问题，那就是既要这样维持下去，同时又要降低成本。于是该公司决定建立一个与工程和工业设计公司的联盟，他们提供通用塑料所缺的专业技术，并且进入新市场的机会。经过一次与汽车部件设计的公司的合资的失败经验，他们学会了寻找能预期到工程塑料在消费产品中应用的未来，于是他们选择了与Fitch Richardon Smith设计公司。通用塑料看重的是它的国际声誉的设计顾问和商业感觉。 Fitch Richardon Smith设计公司强调工业设计，在零售设计和建筑方面成绩卓越，是当时世界上最大的设计顾问公司之一。20世纪80年代后期，该公司意识到越来越多的产品广泛选择高级别的塑料作为用材，于是他们有兴趣和通用塑料合作。聚合物解决方案有限公司这一商业计划目的在于将FRS的国际设计和产品

集成电路低功耗设计方法研究【文献综述】

毕业设计文献综述电子信息科学与技术集成电路低功耗设计方法研究摘要:随着IC制造工艺达到纳米级，功耗问题已经与面积、速度一样受到人们关注，并成为制约集成电路发展的关键因素之一。同时，由于电路特征尺寸的缩小，之前相比于电路动态功耗可以忽略的静态漏功耗正不断接近前者，给电路低功耗设计提出了新课题，即低漏功耗设计。本文将分析纳米工艺下芯片功耗的组成和对低漏功耗进行研究的重要性，然后介绍目前主要的低功耗设计方法。此外，由于ASIC技术是目前集成电路发展的趋势和技术主流，而标准单元是ASIC设计快速发展的重要支撑，本文在最后提出了标准单元包低漏功耗设计方法，结合电路级的功耗优化技术，从而拓宽ASIC功耗优化空间。关键字：低功耗，标准单元，ASIC设计前言：自1958年德克萨斯仪器公司制造出第一块集成电路以来，集成电路产业一直以惊人的速度发展着，到目前为止，集成电路基本遵循着摩尔定律发展，即集成度几乎每18个月翻一番。随着制造工艺的发展，IC设计已经进入了纳米级时代：目前国际上能够投入大规模量产的最先进工艺为40nm，国内的工艺水平正将进入65nm；2009年，Intel酷睿i系列创纪录采用了领先的32nm 工艺，并且下一代22nm工艺正在研发中。但伴随电路特征尺寸的减小，电路功耗数值正呈指数上升，集成电路的发展遭遇了功耗瓶颈。功耗问题已经同面积和速度一样受到人们重视，成为衡量IC设计成功与否的重要指标之一。若在设计时不考虑功耗而功利地追求集成度的提高，则可能会使电路某些部分因功耗过大引起温度过高而导致系统工作不稳定或失效。如Intel的1.5GHz Pentium Ⅳ处理器，拥有的晶体管数量高达4200万只，功率接近95瓦，整机生产商不得不为其配上了特大号风扇来维持其正常工作。功耗的增大不仅将导致器件的可靠性降低、芯片的稳定性下降，同时也给芯片的散热和封装带来问题。因此，功耗已经成为阻碍集成电路进一步发展的难题之一，低功耗设计也已成为集成电路的关键设计技术之一。一、电路功耗的组成 CMOS电路中有两种主要的功耗来源，动态功耗和静态功耗。其中，动态功耗包括负载电容的充放电功耗(交流开关功耗)和短路电流引起的功耗；静态功耗主要是由漏电流引起的功耗，如图1所示。