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香山基地,会议室里烟雾瀰漫。
不是香菸,是焦虑的气息。
十几个人围桌而坐,桌上摊著“长城二號”
的功耗分析报告。
每个人的脸色都不好看。
“所有模块都分析过了。”
杨振华推了推眼镜,“算术逻辑单元功耗占比35%,寄存器堆28%,控制单元22%,剩下的是总线和接口。
每个模块单独看,设计都没问题,但合在一起,功耗就超標了。”
陈启明抓了抓头髮:“能不能改工艺?用更先进的製程?”
林雪摇头:“上海那边说了,现在只能做到5微米。
而且工艺改进不是一朝一夕的事,至少要一年。”
“那降低频率?”
张卫东提议,“主频降到800khz,功耗应该能降下来。”
“但性能也降了。”
陈星反对,“我们要对標的是8080,性能不能妥协。”
“这也不行,那也不行,到底怎么办?”
有人烦躁地拍桌子。
会议室的门被猛地推开,赵四衝进来,眼睛发亮。
“有办法了!”
所有人都看向他。
“动態时钟门控!”
赵四走到黑板前,抓起粉笔,“不是降低整体频率,而是动態调节。
哪个模块工作,就给哪个模块时钟;哪个模块閒置,就切断它的时钟信號!”
他在黑板上飞快地画著:“看,这是我们的晶片架构。
大部分时间里,不是所有模块都在工作。
比如在执行算术运算时,指令解码器是閒置的;在访问內存时,alu是閒置的。”
粉笔在黑板上敲出清脆的声音:“如果我们能实时监测每个模块的工作状態,动態开关时钟,理论上能节省多少功耗?”
杨振华迅速心算:“假设平均每个时刻有30%的模块閒置……那功耗能降低30%以上!”
“对!”
赵四激动地说,“而且这不仅仅是省电的问题。
模块不工作时切断时钟,发热也减少了,散热压力变小,可靠性提高!”
会议室里安静了几秒,然后爆发出热烈的討论。
“这个思路好!
但怎么实现?”
“需要设计一个状態监控单元。”
“还要有精细的时钟树设计,每个模块的时钟要能独立控制。”
“控制逻辑会不会太复杂?”
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