1 面积 -- RTL级别

在RTL编码中减小设计面积。

估计设计中使用资源的数量。知道哪部分占用了较大面积。

1 加减乘除移位等都会产生较大的面积。

触发器、加法器、乘法器的使用注意，触发器数量由功能决定，很难减少，由组合逻辑决定,对应的RTL代码是各种操作符。

2 多bit 会加倍使用资源，在对信号进行操作前，看是否只对需要的部分比特操作。

3 如果使用复杂的运算符，可以考虑资源共享编写RTL。 逻辑共用

2 功耗 -- RTL级别

RTL编码中考虑功耗。

与电路的工作频率f，该点的电容，该点电路的翻转次数，电压值的平方成正比。

在RTL级主要考虑尽量降低 电路的翻转频率。

主要措施：

1 门控时钟 ： 在时钟路径上增加逻辑门对时钟进行控制，使电路的部分逻辑在不需要进行工作时停止时钟树的翻转，而不影响原本的逻辑状态。

2 增加使能信号 ： 使得部分电路只有在需要工作的时候才工作。

3 对芯片的各个模块进行控制，在需要工作时才工作。

4 除了有用信号和时钟的翻转会消耗功耗，组合逻辑产生的毛刺也会大量消耗功耗。但是，毛刺在设计中无法避免，只有减少毛刺在电路中的传播，才可以减小功耗。在设计中把产生毛刺的电路放在传播路径的最后，另外可以使用一些减小毛刺的技术。

3 低功耗设计

系统与架构级别： 多电压设计（电压的动态管理） --- 动态电压频率的调节 ---系统时钟的分配 ---算法与ip选择

RTL级 ： 并行与流水线（面积换速度）---- 资源共享与状态编码 ----操作数隔离 ----门控时钟

门级电路功耗优化： 动态功耗优化（时序优化后提供电路开关行为）--静态优化（漏电流）多阈值电压

门级层次设计方法--电源门控

4 RTL级低功耗设计

1 并行化

面积换速度。常用于数字信号处理部分，可以降低系统工作频率，从而可能降低功耗。

2 资源共享

如果实现计算较多的逻辑，一定要共享计算的结果，避免在不同的位置重复相同的计算。

3 去除多余的转换 -- 操作数隔离

如果某个转换发生后没有后续的操作，数据不会被采样，信号也不会变化，那么就属于多余的转换，要避免。

4 选择合适的编码 -格雷码，独热码

格雷码相邻位置只有一位不同，使用得当可以有效降低功耗。

独热码可以省去复杂的译码逻辑，使用得当可以降低功耗。

5 门控时钟

6 使能信号，对部门电路在需要工作时才工作。

对于有限状态机，可以通过低功耗编码来减小电路的翻转。 --格雷码，独热码

考虑全局的功耗控制。

RTL编码时，注意消耗功率较多的电路。

在综合中，使用门控时钟和其他减小功耗的优化技术。 多路选择器。

RTL的布线： 过于集中产生热点。

5 面积与速度

设计面积最小，运行频率最高。 ----对立统一的矛盾体。

科学的设计目标：

在满足设计时序要求的前提下（设计最高频率的要求），占用最小的芯片面积。

在所规定的面积下，使设计的时序余量最大，频率最高。

面积与速度互换：

一个设计如果时序余量较大： 通过功能模块复用减小整个设计所消耗的芯片面积，速度的优势对面积的节约。

一个设计的时序要求很高，普通方法达不到设计频率。

可以通过将数据流串并转换。

逻辑复制

乒乓操作

对芯片输出模块处对数据进行并串转换。