集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制仿真研究

1、    集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制仿真研究    李浩 彭森摘 要：本文首先分析了集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制原理，并對(duì)節(jié)能優(yōu)化控制方法進(jìn)行全面闡述，最后分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制具有重要作用，不但能夠確保集成電路的安全性，還能提高設(shè)備的使用期限，避免給電子設(shè)備帶來(lái)較大的損害，希望相關(guān)人員能夠加強(qiáng)對(duì)節(jié)能優(yōu)化控制的重視，從而提高節(jié)能控制效果。關(guān)鍵詞：集成電路；節(jié)能優(yōu)化控制；仿真研究工作人員在對(duì)集成電路節(jié)能控制進(jìn)行研究時(shí)，傳統(tǒng)的研究方法是先對(duì)集成電路系統(tǒng)特征進(jìn)行全面分析，對(duì)動(dòng)態(tài)閾值進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，但缺少對(duì)電壓的重視，使得控制數(shù)據(jù)與實(shí)際情況有著較大

2、偏差，本文以粒子群算法對(duì)集成電路系統(tǒng)進(jìn)行全面研究，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法存在的缺陷，大大提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。1 集成電路系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制原理分析近幾年，信息技術(shù)得到了快速發(fā)展，為電力系統(tǒng)發(fā)展提供了有利條件，使得集成電路產(chǎn)業(yè)取得了顯著成就，給電子設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)一定程度上的影響，由于集成電路中對(duì)于能量的消耗較大，會(huì)影響電子芯片正常運(yùn)行，不能充分發(fā)揮出電子芯片的價(jià)值。目前節(jié)能問(wèn)題已經(jīng)成為集成電路應(yīng)用中主要問(wèn)題，傳統(tǒng)的節(jié)能控制方法對(duì)于工作人員有著較高要求，不僅有著龐大的計(jì)算任務(wù)，而且精度相對(duì)較低，節(jié)能效果不是很明顯，在此背景下，如何運(yùn)用合理的方法進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)。在對(duì)集成電路系統(tǒng)進(jìn)

3、行節(jié)能電壓控制過(guò)程中，工作人員要先對(duì)系統(tǒng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理分析，這樣不但能夠?yàn)殡妷嚎刂谱龀龀浞值臏?zhǔn)備，還能提高數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般情況下，工作人員對(duì)電路中每個(gè)單元正、負(fù)向電壓進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。具體過(guò)程為：用e來(lái)代表電子設(shè)備控制單元中的等效電路，用z來(lái)代表控制單元、等效阻抗，j代表相位變化參量，當(dāng)集成電路電壓方向發(fā)生變化時(shí)，會(huì)使得e值發(fā)生相應(yīng)的變化，并且變化量越大，系統(tǒng)向負(fù)向電壓變化值也就越明顯。通過(guò)電壓對(duì)集成電路系統(tǒng)進(jìn)行有效分析，一方面能夠?qū)γ總€(gè)單元中的電壓進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，確保系統(tǒng)能夠達(dá)到節(jié)能的目的，另一方面能夠根據(jù)集成電路實(shí)際情況對(duì)電壓進(jìn)行合理劃分，這樣不但能夠減少對(duì)能源的

4、損耗，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化控制。2 集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制方法集成電路電壓調(diào)節(jié)性能的模糊化建模首先，工作人員提前做好準(zhǔn)備工作，對(duì)線路阻抗性質(zhì)有著充分了解，建立相應(yīng)的關(guān)系模型，并且運(yùn)用參數(shù)化狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣對(duì)電壓進(jìn)行有效修改，從而建立電壓控制模型，這樣不但能夠使工作人員實(shí)時(shí)了解集成電路系統(tǒng)實(shí)際情況，還能避免受到其他因素的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。具體過(guò)程表現(xiàn)為：假設(shè)集成電路系統(tǒng)除了反饋線外有眾多母線，工作人員運(yùn)用分布式方法對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行有效計(jì)算，當(dāng)?shù)螖?shù)不斷增加時(shí)，矩陣會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。以通信結(jié)構(gòu)圖為基礎(chǔ)，會(huì)形成有功敏感度矩陣，當(dāng)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，會(huì)使得集成電路受到一定程度上的影響。要想

5、使系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能效果，需要工作人員對(duì)集成電路系統(tǒng)中的電壓進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，正常情況下對(duì)電壓進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，如果調(diào)節(jié)的成本相對(duì)較大，所獲得的調(diào)節(jié)收益相對(duì)較少，這就需要工作人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，在確保操作規(guī)范的前提下，減少對(duì)能源的浪費(fèi)，從而獲得預(yù)期的效果。3 以粒子群算法為基礎(chǔ)對(duì)電路電壓的優(yōu)化控制為了確保試驗(yàn)操作的合理性，工作人員運(yùn)用粒子群算法進(jìn)行有效控制，粒子群算法具有顯著優(yōu)勢(shì)，不但能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效搜集、整理，還能對(duì)其進(jìn)行尋優(yōu)處理，找到最合適的數(shù)據(jù)，從而達(dá)到預(yù)期的目的。在運(yùn)用粒子群算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行處理時(shí)，工作人員要先選擇最優(yōu)位置，并把粒子按照最優(yōu)位置進(jìn)行有效排列。工作人員根據(jù)實(shí)際情況選擇合適

6、的混合編碼形式，把節(jié)能電壓控制動(dòng)作量作為粒子分量，這樣不但能夠滿足相關(guān)要求，還能對(duì)功率進(jìn)行有效約束，集成電路可以分為有功和無(wú)功，當(dāng)系統(tǒng)無(wú)法滿足相關(guān)要求時(shí)，需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，這就需要工作人員在電容量中注入一定的容量2。當(dāng)?shù)螖?shù)逐漸增加時(shí)，集成電路有功功率也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，一旦遇到特殊情況，工作人員可以對(duì)變壓器勵(lì)磁回路進(jìn)行忽略，這樣不但能夠?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行有效調(diào)節(jié)，還能確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。要想增加有功負(fù)荷，需要就地補(bǔ)償，工作人員可以對(duì)電容器數(shù)值進(jìn)行有效計(jì)算，最大限度內(nèi)消除振蕩，從而減少故障的產(chǎn)生。4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析通過(guò)粒子群算法對(duì)其進(jìn)行研究，可知此種方法具有良好的節(jié)能優(yōu)化控制效果，工作人員主要利用電壓

7、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能控制，通過(guò)hspice軟件仿真期間，設(shè)定相應(yīng)的頻率及電壓，由于系統(tǒng)不同，使得數(shù)據(jù)信號(hào)有所差異，在高電平持續(xù)時(shí)間下，工作人員運(yùn)用對(duì)比的方法對(duì)其進(jìn)行分析，得到下面幾組數(shù)據(jù)：通過(guò)此表可知，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，最小平方法功率值越大，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因有：當(dāng)工作人員運(yùn)用模糊控制理論對(duì)其進(jìn)行研究時(shí)，主要借助有功功率進(jìn)行操作，建立相應(yīng)的控制模型，工作人員通過(guò)模型不僅能夠隨時(shí)了解集成電路系統(tǒng)實(shí)際情況，還能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，進(jìn)而找到相應(yīng)的解決措施。除了以模糊控制理論為基礎(chǔ)外，工作人員根據(jù)實(shí)際情況對(duì)粒子群算法進(jìn)行有效改進(jìn)，并通過(guò)記憶能力對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效搜索，在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)節(jié)

8、能控制進(jìn)行優(yōu)化解，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制的目的。在集成電路系統(tǒng)相同電壓條件下，電路功率會(huì)不斷增加，而運(yùn)用所提方法進(jìn)行控制，不但能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行有效補(bǔ)償，還能對(duì)其進(jìn)行綜合處理。此外，工作人員還用組合式補(bǔ)償控制法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，與最小平方法相比，組合式補(bǔ)償法對(duì)于功率的消耗較低，靜態(tài)功耗變化較為穩(wěn)定，能夠達(dá)到節(jié)能的目的。5 結(jié)語(yǔ)對(duì)集成電路系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制研究具有重要作用，這就需要工作人員改變傳統(tǒng)的節(jié)能控制方法，運(yùn)用粒子群算法進(jìn)行研究，不但能夠獲得良好的節(jié)能控制效果，還能減少對(duì)集成電路系統(tǒng)的損耗。因此，工作人員要加強(qiáng)對(duì)粒子群算法的重視，不斷提高自身專業(yè)水平，掌握前沿方面知識(shí)，使其具有較高的專業(yè)技能，這樣才能

9、做好集成電路系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制工作，找到合適的節(jié)能方法，避免損耗較大能量，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)1吳建淇. 數(shù)字集成電路的發(fā)展及未來(lái)j. 電子技術(shù)與軟件工程， 2010， 16（10）：100-101.2 殷樹娟. 集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的本科實(shí)踐教學(xué)探索j. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索， 2013， 32（12）：148-151.3秦昌潛. 數(shù)字電子技術(shù)與模擬電子技術(shù)的區(qū)別與應(yīng)用j. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2015（06）： 212-213.4呂曉侃. 模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的比較分析j. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2016（11）： 251-254.5冀煒，于富堯，常思安，王雨龍，李夢(mèng)茹. 模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的對(duì)比分析j. 通訊世界， 2016（07）： 266-267.6孫炳. 模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)比較j. 電子技術(shù)與軟件工程， 2016（16）： 146-147.