速度與面積互換原則
所謂速度,是指整個工程穩定運行所能夠達到的最高時鐘頻率,它不僅和電路內部各個寄存器的建立時間、保持時間以及外部器件接口的各種時序要求有關,而且還和兩個緊鄰的寄存器間的邏輯延時,走線延時有關。所謂面積,可以通過一個工程運行所消耗的門電路數量來衡量。
速度和面積始終是一對矛盾的統一體,速度的提升往往需要以面積的擴增為代價,而節省面積也往往會造成速度的犧牲,因此,在設計的時候需要考慮在這二者之間的權衡。當然,現在功耗也與速度、面積成為需要考慮的重大因素之一。
面積和速度互換的具體操作很多,比如模塊復用、乒乓操作、串并轉換以及流水線操作等。
乒乓操作
邏輯復制與模塊復用
模塊復用是邏輯復制的逆過程,它的好處在于可以節省面積,同時也要以速度的犧牲為代價。
串并轉換操作
解析:因為在芯片接口處,傳輸速度是瓶頸,如果每次一來數據就傳會影響前級數據處理速度,因此可以將串行傳輸接口改為并行,當數據處理到n個時傳輸一次,避免接口處影響芯片的工作頻率。
流水線設計
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模塊化設計
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