一、I/O互连技术分析（论文文献综述）
蔡畅[1]（2021）在《纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究》文中认为SRAM型FPGA具有可重构与高性能的优势,已成为星载系统的核心元器件。SRAM型FPGA主要是通过配置码流来控制内部存储器、寄存器等资源的逻辑状态,在辐射环境下极易引发单粒子效应,导致电路逻辑状态和功能发生改变,威胁空间系统的在轨安全。复杂的空间任务对数据存储、运算能力的要求越来越高,需要更高性能的SRAM型FPGA满足应用需求,而这类器件对重离子辐射效应较深亚微米器件更敏感。因此,本文针对65 nm、28 nm、16 nm等关键节点的SRAM型FPGA,通过系统性的重离子单粒子效应实验和理论研究,认识重离子与该类器件相互作用的物理机制,探究纳米CMOS工艺数字集成芯片辐射响应的物理规律、加固技术的有效性、适用性、失效阈值和失效条件,为抗辐射加固设计提供依据,为航空、航天领域推进高性能、高可靠的特大规模数字集成器件应用提供数据支持。本文研究了纳米SRAM型FPGA单粒子效应的测试方法以及系统设计,分析了测试向量、测试模式、测试方法、数据解析技术等的软硬件实现过程,阐述了复杂数字集成电路单粒子效应故障诊断与数据提取的优先级选择等关键问题。在此基础上,开展了体硅和Fin FET工艺商用SRAM型FPGA在辐射环境下单粒子效应响应的物理规律探究。从器件、电路等多层面分析了高能粒子与纳米集成电路相互作用的物理机理。基于重离子加速器实验,并结合Geant4、TRIM、CREME等工具,分析了电荷扩散半径、能量与射程的离散度等参数对实验结果的影响。研究发现,不同离子引起的SRAM型FPGA内部存储模块单粒子翻转截面受离子径迹特征与能量共同影响;器件内部CRAM、BRAM、DFF等核心资源的辐射敏感性响应规律具有显着差异,但受资源配置模式的影响严重,功能配置后BRAM的翻转截面提升～10倍;SRAM型FPGA功能故障的阈值与CRAM的翻转阈值直接关联;在高精度脉冲激光辐照平台的辅助下,建立了初始激光能量与器件SBU、MBU等参量的物理关联,揭示了商用Fin FET工艺SRAM型FPGA空间应用面临的功能失效问题及存在的安全隐患;验证了采用高能重离子Al-foil降能的方式完成倒封装ULSI单粒子效应实验与机理研究具有较强的实用性与推广价值。本文针对单元级版图加固与电路级配置模式加固两种策略对纳米SRAM型FPGA抗辐射性能的提升效果、防护机理以及加固失效的物理机制等开展了系统的实验研究。单元级版图加固能减弱电荷共享效应引起的MBU等问题,器件翻转阈值由<5 Me V·cm2·mg-1提升至～18 Me V·cm2·mg-1,证明在65 nm节点采用单元级版图加固提升关键配置位的翻转阈值是可行的。配置模式加固实验揭示了ECC与TMR的组合使用对器件抗单粒子翻转能力的提升效果突出,即使采用181Ta离子辐照,65 nm标准BRAM单元的翻转截面仅为8.5×10-9 cm2·bit-1（降低了～86.3%）。28 nm SRAM型FPGA的配置加固技术研究证实,电路内部全局时钟等敏感资源的使用方式会对DFF的翻转截面造成2-10倍影响。结合CREME工具的空间粒子谱预测SRAM型FPGA在轨应用价值,证明合理运用加固策略可有效降低器件的性能损失与面积代价,而关键资源采用物理版图加固设计具有必要性和合理性。文中提出的SRAM型FPGA内部资源相互影响的规律模型对其可靠性分析具有重要意义,解析关键配置位与其他存储资源、电路功能的关联性并确定影响系数,是判断该类器件在辐射环境下是否能够可靠运行的关键。针对UTBB FDSOI工艺,结合SRAM型FPGA的电路架构与逻辑资源类型,提取多款抗辐射电路结构并开展重离子辐照实验。结果表明,互锁单元、单端口延时门、多端口延时门等加固方式对单粒子翻转阈值与截面等参数的改善效果明显,紧密DICE和分离DICE器件的翻转阈值分别为～32 Me V·cm2·mg-1和～37 Me V·cm2·mg-1。22 nm节点的瞬态脉冲扰动对器件翻转截面的影响不可忽视。此外,背偏调控对阈值电压和辐射引入的非平衡载流子收集过程有影响,±0.2 V的微弱背偏电压可引起抗辐射单元翻转截面倍数增加。考虑空间粒子在4π范围的分布规律,设计了大倾角高能重离子辐照实验,获取了部分加固电路的失效条件并分析了电离能损与能量沉积区域。相关结果与同LET低能重离子垂直辐照的实验数据存在显着差异,仅在垂直辐照条件完成单粒子实验可能存在器件抗辐射性能被高估的风险。研究发现,基于FDSOI工艺实现超强抗辐射SRAM型FPGA具有可行性,相关物理性结论可为22 nm以下节点的星载抗辐射器件的研发提供实验数据和设计依据。
郁元卫[2]（2021）在《硅基异构三维集成技术研究进展》文中认为为满足电子系统小型化高密度集成、多功能高性能集成、小体积低成本集成的需求,硅基异构集成和三维集成成为下一代集成电路的使能技术,成为当前和今后的研究热点。硅基三维集成微系统可集成化合物半导体、CMOS、MEMS等芯片,充分发挥材料、器件和结构的优势,使传统的高性能射频组件电路进入到射频前端芯片化,可集成不同节点的CPU、GPU、FPGA等芯片,实现信号处理产品性价比的最优化。梳理了业内射频和信号处理微系统硅基异构集成的主要研究历程和最新进展,分析了基于小芯片集成的接口标准技术,展望了硅基三维异构集成技术的发展趋势。
李传莹[3]（2020）在《面向高性能应用的通信特征分析技术研究》文中研究表明高性能计算伴随着大规模数据处理日益增长的情况下,其科学技术的研究和国民生活经济的各个方面均拥有着海量的应用需求和广泛的应用前景。随之而来的是高性能计算机系统的计算速度不断刷新新高,高性能应用也在不断发展与完善。面对海量计算的高性能应用,用户如何更直观的分析程序性能状态、更快的找出程序性能瓶颈迫在眉睫,目前国内外的研究机构和科研院校在这方面已经进行了大量的工作并积累了许多经验,对程序性能监测工具的研究也具有代表性,虽然他们是针对于不同的应用开发而来,并且采用的分析手段也不相同,但均是对程序的性能起到监测分析的作用。针对高性能应用的性能分析,本文研究高性能应用的通信特征,并对其进行分析,设计实现了一个通信特征分析工具,该工具通过数据采集接口实现实时获取应用程序性能数据,提供了更高的实用性、可移植性和易用性。本文主要工作如下:（1）设计并实现面向高性能计算的通信数据采集方法。本文主要根据不同网络层次确定需要采集的通信数据类型以及采集的手段,在此基础上设计合理的数据采集方案,通过代码插桩技术,在不影响高性能应用的前提下自动有效地采集正确的性能参数和通信行为特征数据。（2）设计并实现面向高性能应用的通信特征分析。将数据采集接口嵌入到应用的多个层级上,通过设置不同的参数组合运行程序,记录应用的通信数据,然后从采集数据中抽取提炼程序的通信特征,进而提取应用通信特征的关键参数,比如说通信函数开始时间、结束时间、传输数据量等等,最后利用通信特征分析技术报告进行后续的性能分析。在本文中,针对不同层次、不同结点采集的数据具有不同的格式,提取并根据时间顺序重新整理数据,对全局通信计算其通信量,整合这些通信数据并生成报告,对得到的通信特征进行分析,便于用户对应用进行后续的优化。（3）特征分析技术在Linux系统中的实现与实例分析。本文在Linux系统中对面向高性能应用的通信特征分析技术的关键点进行了测试,并且通过实例对并行程序性能数据进行通信特征分析,证明通信特征分析技术在真实环境中的可实现性。同时用直观、富于语义的方式来展示性能数据,如程序结构可视化、数据分布的可视化以及计算可视化。在本文中通过应用实例对应用的通信特征进行分析,采取不同的数据进行对比,结果表明,该技术极大的方便用户找出应用程序的性能瓶颈。因此面向高性能应用的通信特征分析技术能够高效优化程序,在接下来即将到来的E级计算时代,能较为轻易的收集并行信息、数据分配信息和通信信息,较为准确的判断应用的性能情况,让用户据此更为合理的分配计算负载给处理器,以达到大规模计算下的处理器负载均衡,提高计算的效率的同时也更加合理的利用资源。
和爽[4]（2020）在《宽带信号高速采集与传输系统关键技术研究》文中指出宽带信号高速采集与传输系统是雷达探测、导弹精确制导、5G通信网络等领域测试系统的重要组成部分,是目前相关领域研究的重点和难点。本文基于宽带模拟信号采集与高速光纤通信开展宽带信号高速采集与传输系统关键技术研究,具有重要的研究意义与应用价值。本文采用Xilinx公司Kintex-7系列FPGA为控制核心,主要针对高速模数转换器技术、光纤通信传输技术与计算机扩展传输技术等内容展开研究。首先,采用TI公司高速模数转换器作为模拟信号采集器件,并根据JESD204B协议规范自主设计包含物理层、数据链路层、传输层的JESD204B接口接收逻辑,同时设计模拟信号调理电路及数字接口输出电路,实现宽带模拟信号的采集。其次,选用SFP+光模块搭建高速光纤通信的底层硬件电路,并结合Xilinx公司的Aurora 64B/66B开放式数据传输协议与相关IP核逻辑,实现采集数据的远距离光纤通信传输。然后,基于高速计算机系统互连总线协议PCI-Express 2.0,并通过Xilinx的XDMA IP核逻辑完成基于PCI-Express总线的DMA方式数据传输,实现将采集接收数据上传至计算机设备并配合上位机进行观测分析。最后,制定了完备的测试方案并搭建系统测试平台,通过系统内部信号数据抓取,以及上位机接收数据的分析,对系统的模拟信号采集与光纤信号的收发功能进行了验证。测试结果表明,本课题系统设计能够实现370MSPS采样率,单通道数据传输速率为7.4Gbps的模拟信号采集与接收,以及最大传输速率为10Gbps的光纤数据传输,性能良好稳定,具有一定的工程应用价值。
刘媛媛[5]（2020）在《基于ATE的高性能FPGA测试方法研究》文中研究表明现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）由于其体积小,能耗低,性能高和可反复编程等优点成为电子系统设计的主流芯片。随着芯片复杂度和集成度越来越高,对电子元器件的可靠性试验和筛选的要求也越来越高,FPGA的测试需求变得尤为迫切。因此在保证测试覆盖率的基础上,减少配置次数,降低测试成本,提供一套完善的FPGA测试方法和测试流程具有重要的应用价值。本论文对Xilinx FPGA的测试方法展开研究,论文的主要内容分为以下三个方面。按功能结构的不同采用分治法的思想将FPGA划分为三个模块。采用一维阵列法的思想对可编程逻辑器件（Configurable Logic Block,CLB）进行测试方法设计,对其中的查找表（Look Up Table,LUT）资源测试方法加以改进,采用区域划分的方式设计物理约束文件,能有效减少约束文件的编写时间,准确地进行故障定位,提高故障检测率。可编程输入输出接口（I/O Block,IOB）采用设置双向端口的方式进行测试方法设计,一次测试图形的配置可实现IOB端口双向传输功能的测试。可编程互连资源（Interconnect Resource,IR）采用确定性布线方法进行测试。本论文通过配置图形设计与仿真进行了各模块资源的功能测试,验证了测试方法的可行性。设计开发了一款通用型矩阵接口板HSCV256＿Euro Pin＿V3,通过添加矩阵切换电路解决了FPGA芯片测试中遇到的多电源测试、芯片管脚定义多样性等问题,实现了不同测试任务的兼容,为FPGA芯片测试提供外围硬件支持。以国产自动测试设备BC3192EX为ATE（Automatic Test Equipment）测试平台。配置测试图形,编写测试程序,通过上机实验完成了芯片的功能测试和参数测试,验证了FPGA测试方法的可行性。本论文研究的测试方法具有通用性,可作为Xilinx FPGA测试方案的开发模板,提供了一套完善的FPGA测试方法和测试流程。
胡小敏[6]（2020）在《小样本条件下多芯片组件寿命预测方法研究》文中指出多芯片组件实现了电子系统高效运转和整机小型化,受到广泛关注,其复杂的结构与服役环境使其寿命研究具有重要意义。本文将从多芯片组件寿命长、结构复杂其寿命数据具有小子样特点入手,研究小样本数据的处理方法,借鉴相关研究文献,结合多芯片组件的设计过程与应用环境,对其开展的加速试验中少量失效数据和少量时序状态数据的寿命预测方法的研究。主要内容如下:考虑到多芯片组件寿命长,封装密度大散热慢的特点,对多芯片组件的设计、材料、工艺等进行简单描述,分析出温度最易导致多芯片组件失效,关键部件或薄弱环节的失效会直接导致整个组件失效,从施加应力的角度简述恒加试验和温度循环等加速寿命试验。对试验记录的数据分为两种情况预估其寿命,一种是基于少量失效数据的寿命预测方法,要求所有试件全部失效试验截止,记录每个试件失效时间,对获得的小样本失效数据提出Bayes Bootstrap&k-means方法进行处理分析再预测其寿命;另一种是在没有失效数据但有少量随时间变化的状态信息的寿命预测方法,此法不需要试验至所有试件失效,仅针对产品薄弱部位,在试验过程中测量并记录其性能数据,最后提出利用马尔科夫-尾段残差灰色模型对性能数据建模预测其未来的变化情况。对两种情况的数据处理方法均结合案例进行阐述,利用matlab软件编程仿真,验证了处理后预测精度确有提升,证明了两种方法是有效且适用的。
闫祥海[7]（2020）在《拖拉机动力换挡传动系虚拟试验关键技术研究》文中提出拖拉机是量大面广的重要农业动力装备,“中国制造2025”及“农机装备发展行动方案（2016-2025）”对拖拉机产品创新发展提出了以智慧农业、精准农业为目标,以网络化、数字化、智能化技术为核心,拖拉机新产品向大功率、高速、低耗、智能方向和高效复式的现代作业方式发展的新要求。动力换挡传动系（PST）是拖拉机的关键动力传动部件,可实现作业过程中动力不中断自动换挡,被广泛应用于大功率拖拉机,使拖拉机的动力性、经济性、舒适性、安全性及作业效率得到了显着提高。试验验证作为先进产品开发研制的重要技术之一,贯穿于产品需求分析、设计、研制、使用等全生命周期。虚拟试验将计算机仿真技术、测控技术、通信技术相结合,为产品的性能试验、指标考核、品质评价提供了试验新技术,将试验环境、试验系统和试验产品转换为数字化模型,测试参数的修改、控制策略的优化、试验过程的控制等在计算机上运行,消耗少、周期短、零排放,可为产品创新设计提供有效的先验指导。本研究为提高PST虚拟试验的系统可扩展性、模型重用性、模型互操作性及实时性,设计了基于体系架构的PST虚拟试验系统。通过研究PST虚拟试验关键技术,研发了涵盖模型构建、试验设计、试验运行、试验管理及试验结果评价功能的虚拟试验支撑平台,对开展拖拉机PST性能试验验证奠定了基础。研究了PST虚拟试验体系构建关键技术。根据PST试验特征,分析了PST虚拟试验功能和性能需求,研究了PST虚拟试验系统构建及运行原理。在对比分析高层体系结构（HLA）与数据分发服务（DDS）的基础上,构建了基于HLADDS复合体系的PST虚拟试验系统框架,开发了基于以太网的分布式虚拟试验系统支撑平台,为提高系统可扩展性、模型重用性、模型互操作性和实时性提供了框架支撑。研究了PST虚拟试验体系互连关键技术。在分析HLA、DDS数据交互机理及数据映射关系的基础上,对比了3种HLA与DDS互连方案,制定了基于桥接组件的PST虚拟试验系统数据交互方案。基于元模型理论和Rational Rose平台建立了桥接组件元模型和组件UML模型,制定了模型映射规则。利用Rational Rose双向工程功能,对桥接组件UML模型进行了代码转换,生成了插件框架代码。提出了基于桥接组件的虚拟试验时间推进方式和基于最小时间戳下限（LBTS）的虚拟试验时间推进算法,完善了PST虚拟试验系统数据交互机制。研究了PST虚拟试验体系建模关键技术。分析了模型改造的体系建模方法,在PST多领域仿真模型的基础上,建立了PST机械组件、PST液压组件、PST控制组件和基于Access数据库的载荷组件。分析了组件间消息对应关系,对仿真组件和载荷组件进行了HLA封装。建立了PST试验台架组件和PST控制器组件,对其进行了DDS数据类型和主题封装。实现了PST仿真组件、载荷组件和物理组件与PST虚拟试验系统的融合。研究了PST虚拟试验管理与人机交互关键技术。分析了试验管理组件运行原理,对虚拟试验基本指令格式进行了定义,开发了试验流程基本指令集库,利用XML Schema语言定义了标准的虚拟试验流程文件格式。分析了PST虚拟试验结果数据特征及数据管理原理,利用实体-联系图（E-R图）描述了数据管理数据库的逻辑结构,开发了基于数据库与版本控制系统（VCS）的试验管理组件数据管理功能。利用UML统一建模语言,建立了试验管理组件静态类图和动态活动图,开发了界面友好的试验管理组件。对试验监控组件运行原理进行了分析,基于Lab VIEW软件开发了试验监控组件。研究了PST虚拟试验验证关键技术。测取了拖拉机机组犁耕、旋耕和驱动耙3种作业田间实验的PST输出轴转矩载荷,采用经验模态分解软阈值降噪方法对载荷进行了预处理,采用边界局部特征尺度延拓算法抑制了载荷分解过程中出现的端点效应。通过对载荷频次外推与合成,建立了典型单工况、综合多工况下PST虚拟试验验证载荷环境。对试验数据中隐含的PST挡位、作业工况和换挡信息等关键参数进行了提取。研究了基于灰度关联法和经验模态分解法的虚拟试验与台架试验结果一致性检验方法。对桥接组件数据传输时延和传输吞吐量性能进行了测试,测试结果表明,桥接组件满足系统设计需求。对PST电控单元性能、换挡离合器接合规律、起步品质和换挡品质进行了虚拟试验,虚拟试验与台架试验结果具有高度一致性,证明了PST虚拟试验系统的有效性。研发的虚拟试验系统具有可扩展、模型重用、模型互操作及实时的优势,为拖拉机新产品的开发验证提供了新方法与技术。
冯文涛[8]（2020）在《40Gbps高速数据流存储关键技术研究》文中研究说明随着信息时代的高速发展,数据传输带宽和存储容量日益增长。为适应对大量的高速数据分析处理需要,必须要对高速数据流存储关键技术进行研究。本文以高速数据流存储为前提,重点研究了40Gbps高速数据流存储关键技术指标,完成40Gbps高速数据流存储硬件电路和数字逻辑系统的设计与实现,为高速数据流存储提供硬件平台和数字实现方案。论文主要内容分为三部分:第一,完成高速数据流存储硬件电路设计与实现。首先,对高速数据流存储的研究现状和应用场景进行分析,对硬件电路结构和性能提出对应的指标要求。然后根据硬件电路的性能需求划分多个电路单元进行分析,完成单元电路的核心芯片选型和总体结构设计。最后完成各电路单元的电路设计方案,确定总体功耗、时钟网络分配和电路配置方式,并完成电路设计。第二,完成高速数据流存储数字逻辑系统设计与实现。首先,从数据存储速率、格式、缓存区域和控制器四个方面,分析高速数据流存储对数字逻辑系统的需求。然后根据分析结果给出数字逻辑设计的总框图,并详细阐述主要数字逻辑模块的设计方案和实现方法。最后对实现高速数据存储数字逻辑系统所消耗的资源进行分析。第三,完成40Gbps高速数据流存储硬件电路和数字逻辑的功能验证。首先根据设计的硬件电路搭建实验验证平台,并给出针对硬件电路和数字逻辑功能的测试流程。然后对硬件电路进行测试,主要包括电源测试、时钟测试、核心处理芯片功能测试和PCIe链路性能测试。最后对数字逻辑功能进行测试,主要包括对NVMe固态硬盘的读写测试、40Gbps高速数据流存储速率测试和数据校验。通过对测试结果进行分析,验证最终达到本文的设计指标需求。本文设计实现了一种高速数据流存储的硬件电路和数字逻辑系统,能够支持两路PCIe x4上游接口和四个固态硬盘的接口,存储速率不低于40Gbps。满足高带宽、大数据量的数据存储实际应用需求,对高速数据流存储的硬件平台和数字逻辑系统设计有一定参考意义。
陈嘉懿[9]（2020）在《基于FPGA的多通道磁共振成像信号采集处理平台设计与实现》文中认为磁共振成像技术,凭借其安全、无创、无辐射等优势,被广泛应用于生物医学成像。对成像信号的采集处理,是一台完整的磁共振谱仪中至关重要的一环,其性能优劣将直接影响所得图像的质量。在该领域,我国市场需求缺口大、依赖进口现象明显,因此,设计拥有自主知识产权的高性能磁共振成像信号采集处理平台具有重要的现实意义。结合实际应用场景及合作方需求,本文设计了一整套针对1.5T磁共振成像信号的采集处理平台,包括模拟信号采集预处理、数字信号处理以及数据传输三大部分。其中,模拟采集预处理模块可对输入信号实现63dB的动态幅度调节,并完成16位分辨率的模-数转换;数字信号处理模块可实现基于FPGA的信号处理算法及本地数据缓存;传输模块则包括最高有效数据率达10Gbps的万兆以太网光接口及32Gbps的PCIe接口,均可用于与PC机之间的高速通信。本系统的硬件平台为自主设计的十层数模结合印制电路板,板上包括1306个元器件及3839个信号网络。在设计过程中,借助理论计算、仿真等手段,顺利应对整个系统的信号完整性挑战（包括最高传输速率达10.3125Gbps的高速信号布线）、电源完整性挑战（包括10种电压、14路电源、50个电源网络的设计）以及电磁兼容性挑战（包括数字电路与模拟电路间的相互干扰）。基于该硬件平台,本文自主设计实现了一整套磁共振成像信号软件处理系统,涉及跨多平台的数据交互,包括:FPGA程序设计,用于实现信号处理算法及对各外设控制;MCU程序设计,用于实现本地交互界面设计;上位机程序设计,用于完成远程交互界面设计、数据图像化显示及PCIe驱动的实现。本文所设计的信号采集处理平台,从应用于1.5T磁共振谱仪出发,而通过少量参数修改及芯片更换,可同时兼容于其他场强的设备,具有较强的灵活性。此外,整个设计过程中所融合的软件无线电思想,对医疗超声成像、太赫兹成像及雷达信号处理等领域的相关设计有借鉴作用,因而具有一定的社会意义。
陈旭洲[10]（2020）在《基于预估违例的高效布图规划方案研究》文中认为随着集成电路产业的高速发展,数字IC的规模越来越大、布图规划（Floorplan）结构越来越复杂、设计难度也在不断增加。布图规划的好坏直接影响芯片后续流程的质量,进而影响芯片最终的性能。由于芯片所包含的模块越来越多,导致布图规划周期长,所耗费时间可以占到整个物理设计流程的30%,其原因主要有三点:1.宏单元（Macro）之间空隙处会产生难以解决的时序问题,设计人员需要通过反复修改宏单元之间间距解决。2.对于不规则形状模块（Block）拐角处会产生多种违例,由于传统方式无法有效地解决拐角处的违例问题,因此设计人员不能全面的对违例问题进行预估。3.宏单元摆放需要大量计算,迭代次数多、耗费时间长。针对以上三种问题本文提出三种新的解决方案:1.基于一款MCU芯片,提出了背靠背式宏单元摆放的解决方案。该芯片采用SMIC 40nm工艺,16万门,核心区域面积为1100um×1100um,在该工艺下标准单元电源位于第二层,电源规划复杂,宏单元之间密度大,导致时序违例情况难以预估。与传统方法相比,新的解决方案可以使宏单元之间的时序违例得以消除,功耗较原来下降19.5%。2.基于一款L形模块,提出了一种通过预估密度（Density）,在Density较高一侧添加Partial placement blockage的解决方案。模块采用TSMC 130nm工艺,20万门。模块不包含宏单元,大量标准单元在拐角处会产生大量难以解决的违例。通过新的解决方案,可以使拐角处拥塞基本得到解决。3.在以上研究的基础上,参与设计了一款北斗卫星基带芯片,进一步对宏单元自动摆放约束条件进行了研究。芯片采用Global Foundry 55nm工艺,包含144个宏单元,约1500万门。基于Cadence公司的Innovus工具编写两种约束条件实现宏单元自动摆放,摆放结果与之前流片的Floorplan进行对比。通过对比,两种新的约束条件实现的自动摆放比人工摆放时间节省约80%,功耗降低约5%与3.3%,时钟节点分布更为密集。
二、I/O互连技术分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、I/O互连技术分析（论文提纲范文）
（1）纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间辐射环境与辐射效应简介 |
| 1.2 单粒子效应及其表征分析方法 |
| 1.2.1 单粒子效应物理机制 |
| 1.2.2 单粒子效应的主要类型 |
| 1.2.3 单粒子效应核心参数 |
| 1.2.4 单粒子效应实验方法 |
| 1.2.5 单粒子效应的数值仿真技术 |
| 1.3 SRAM型 FPGA的发展现状 |
| 1.4 典型 SRAM型 FPGA的资源架构 |
| 1.4.1 可配置逻辑块 |
| 1.4.2 互连与布线资源 |
| 1.4.3 可编程的输入输出单元 |
| 1.4.4 其他资源 |
| 1.5 SRAM型 FPGA的单粒子效应研究现状 |
| 1.5.1 SRAM型 FPGA单粒子效应基本介绍 |
| 1.5.2 晶体管密度对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响 |
| 1.5.3 晶体管工作参数对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响 |
| 1.5.4 SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术面临的挑战 |
| 1.6 论文的研究内容与目标 |
| 第2章 SRAM型 FPGA单粒子效应测试方法与实验技术 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 单粒子效应测试方法与流程 |
| 2.2.1 单粒子闩锁的监测与防护 |
| 2.2.2 单粒子功能中断测试 |
| 2.2.3 单粒子翻转的测试 |
| 2.3 单粒子效应测试系统硬件模块 |
| 2.4 单粒子效应测试系统软件模块 |
| 2.5 单粒子效应实验测试向量的设计 |
| 2.6 单粒子效应测试系统功能验证 |
| 2.7 重离子单粒子效应辐照实验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 纳米级商用SRAM型 FPGA单粒子效应实验 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 器件选型与参数信息 |
| 3.3 实验向量设计 |
| 3.4 辐照实验条件与参数设计 |
| 3.4.1 重离子辐照条件与参数计算 |
| 3.4.2 脉冲激光辐照条件与参数 |
| 3.5 单粒子效应数据结果 |
| 3.5.1 相同工艺不同结构BRAM与 CRAM的实验结果 |
| 3.5.2 相同工艺不同结构DFF的实验结果 |
| 3.5.3 测试参量依赖性的实验结果 |
| 3.5.4 FinFET工艺器件的实验研究 |
| 3.6 分析与讨论 |
| 3.6.1 存储单元单粒子翻转机理讨论 |
| 3.6.2 测试技术与结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纳米SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 单元级版图加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3 电路级配置模式加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3.1 电路级配置模式加固的BRAM |
| 4.3.2 电路级配置模式加固的DFF |
| 4.4 加固单元与电路的重离子实验设计 |
| 4.5 单元级版图加固效果的实验研究 |
| 4.5.1 单元级版图加固对SEU的影响 |
| 4.5.2 单元级版图加固对SEFI的影响 |
| 4.6 电路级配置模式加固效果的实验研究 |
| 4.6.1 配置模式加固的BRAM |
| 4.6.2 配置加固的DFF |
| 4.7 加固效果及适用性讨论 |
| 4.7.1 单元级版图加固的效果及适用性 |
| 4.7.2 电路级配置模式加固的效果及适用性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 在轨翻转率及空间应用 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 空间翻转率预估流程 |
| 5.3 重离子引起的空间翻转率预估 |
| 5.4 降低小尺寸SRAM型 FPGA空间翻转率的方法研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 FDSOI工艺抗辐射电路及其应用 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.1.1 提升纳米SRAM型 FPGA抗单粒子效应能力的主要途径 |
| 6.1.2 抗辐射SRAM型 FPGA涉及的单元与电路类型 |
| 6.1.3 纳米FDSOI工艺器件单粒子效应研究现状 |
| 6.1.4 本章研究内容 |
| 6.2 22 nm UTBB FDSOI器件 |
| 6.3 基于22 nm FDSOI工艺的DFF测试电路 |
| 6.4 基于22 nm FDSOI工艺的抗辐射SRAM |
| 6.5 FDSOI测试样片的单粒子效应实验设计 |
| 6.5.1 测试样片的实验向量设计 |
| 6.5.2 单粒子效应实验参数与条件 |
| 6.6 FDSOI DFF单粒子效应实验结果 |
| 6.6.1 FDSOI DFF单粒子翻转截面 |
| 6.6.2 测试频率对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.3 数据类型对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.4 背偏电压对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.5 DFF中单粒子翻转类型统计 |
| 6.7 FDSOI SRAM单粒子效应实验结果 |
| 6.7.1 FDSOI SRAM单粒子翻转特征 |
| 6.7.2 测试应力对SRAM单粒子翻转的影响 |
| 6.7.3 FDSOI SRAM单粒子翻转位图 |
| 6.8 FDSOI的抗辐射电路加固效果讨论 |
| 6.8.1 FDSOI DFF抗辐射加固效果 |
| 6.8.2 FDSOI SRAM抗辐射加固效果 |
| 6.9 影响22 nm FDSOI器件单粒子效应敏感性的关键参量 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 主要缩写对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）硅基异构三维集成技术研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 国防领域异质异构集成技术 |
| 1.1 微系统初期的研发进展 |
| 1.2 片上异质异构集成技术研究 |
| 2 产业界先进异构封装技术 |
| 2.1 英特尔Co-EMIB技术 |
| 2.2 台积电So IC技术 |
| 2.3 华天e Si FO技术[22-23] |
| 3 异构集成接口标准技术分析 |
| 3.1 英特尔AIB技术 |
| 3.2 台积电LIPINCON技术 |
| 3.3 其他 |
| 4 结论 |
（3）面向高性能应用的通信特征分析技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文组织结构 |
| 第2章 相关理论与技术 |
| 2.1 高性能计算与并行计算 |
| 2.1.1 高性能计算 |
| 2.1.2 并行计算 |
| 2.1.3 五种主要并行编程模型 |
| 2.2 代码插桩技术 |
| 2.3 应用通信特征分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 应用通信数据采集方法 |
| 3.1 通信数据采集基本方案 |
| 3.1.1 基本方案 |
| 3.1.2 主要功能和工作流程 |
| 3.2 代码插桩技术 |
| 3.2.1 代码插桩流程 |
| 3.2.2 代码插桩的实现 |
| 3.3 通信特征数据的传输 |
| 3.3.1 数据传输原理 |
| 3.3.2 通信特征数据传输的实现 |
| 3.4 数据采集模块的实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 面向高性能应用的通信特征分析 |
| 4.1 通信特征分析方法 |
| 4.1.1 模板抽取与处理 |
| 4.1.2 基于时序的程序行为分析 |
| 4.1.3 标准格式下的程序行为分析 |
| 4.2 通信特征整理与分析 |
| 4.2.1 通信函数整理与分析 |
| 4.2.2 程序内存占用整理与分析 |
| 4.2.3 程序进程通信函数时间整理与分析 |
| 4.3 通信特征模型的建立与特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与结果分析 |
| 5.1 通信特征数据采集测试 |
| 5.1.1 代码插桩测试 |
| 5.1.2 数据传输测试 |
| 5.1.3 通信特征数据采集 |
| 5.2 通信特征分析测试及可视化 |
| 5.2.1 模板抽取与处理测试 |
| 5.2.2 程序结构可视化 |
| 5.2.3 数据分布可视化 |
| 5.2.4 计算可视化 |
| 5.3 实例测试与特征分析 |
| 5.3.1 实例模型 |
| 5.3.2 加速比和效率 |
| 5.3.3 通信特征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（4）宽带信号高速采集与传输系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题研究内容及章节架构 |
| 2 系统方案设计与关键技术分析 |
| 2.1 系统指标及分析 |
| 2.1.1 系统指标要求 |
| 2.1.2 指标分析与设计原则 |
| 2.2 系统总体设计方案 |
| 2.3 关键技术分析 |
| 2.3.1 基于GTX的高速串行收发器技术 |
| 2.3.2 基于JESD204B的高速模数转换器技术 |
| 2.3.3 基于Aurora的光纤通信技术 |
| 2.3.4 基于PCI-Express的计算机扩展传输技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 宽带信号高速采集与传输系统硬件电路设计 |
| 3.1 主控平台电路设计 |
| 3.1.1 主控芯片FPGA选型 |
| 3.1.2 FPGA配置电路 |
| 3.2 电源管理电路设计 |
| 3.3 宽带模拟信号采集电路设计 |
| 3.3.1 模数转换器选型 |
| 3.3.2 模拟信号调理电路 |
| 3.3.3 JESD204B接口电路 |
| 3.3.4 时钟管理电路 |
| 3.4 高速光纤通信电路设计 |
| 3.4.1 高速光纤通信方案 |
| 3.4.2 高速光纤通信接口电路 |
| 3.5 PCI-Express总线接口电路设计 |
| 3.5.1 PCI-Express总线接口方案 |
| 3.5.2 PCI-Express总线接口电路 |
| 3.6 高速缓存电路设计 |
| 3.6.1 高速缓存方案 |
| 3.6.2 高速缓存电路 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 宽带信号高速采集与传输系统控制逻辑设计 |
| 4.1 宽带模拟信号采集控制逻辑设计 |
| 4.1.1 配置接口逻辑 |
| 4.1.2 JESD204B接口逻辑 |
| 4.2 高速光纤通信控制逻辑设计 |
| 4.2.1 光模块控制逻辑 |
| 4.2.2 基于Aurora协议的光纤通信逻辑 |
| 4.3 PCI-Express总线接口逻辑控制设计 |
| 4.3.1 PCI-Express总线DMA逻辑原理与配置 |
| 4.3.2 时序控制与数据传输逻辑 |
| 4.4 高速缓存接口控制逻辑设计 |
| 4.4.1 DDR3 SDRAM接口逻辑 |
| 4.4.2 系统数据接口互连逻辑 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 测试验证与结果分析 |
| 5.1 测试平台搭建 |
| 5.2 宽带模拟信号采集功能验证 |
| 5.2.1 JESD204B接口逻辑验证 |
| 5.2.2 模拟信号采集功能验证 |
| 5.3 高速光纤通信功能验证 |
| 5.3.1 Aurora协议接口逻辑验证 |
| 5.3.2 光纤通信功能验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于ATE的高性能FPGA测试方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 FPGA测试技术发展现状 |
| 1.3 FPGA测试分类 |
| 1.4 研究内容与组织结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文组织结构 |
| 第2章 FPGA器件结构分析与故障分类 |
| 2.1 FPGA器件结构分析 |
| 2.1.1 逻辑资源CLB结构 |
| 2.1.2 输入/输出模块IOB结构 |
| 2.1.3 互连资源IR结构 |
| 2.2 FPGA器件故障分类 |
| 2.2.1 逻辑资源CLB故障 |
| 2.2.2 输入/输出模块IOB故障 |
| 2.2.3 互连资源IR故障 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 FPGA器件测试方案总体设计 |
| 3.1 逻辑资源CLB测试 |
| 3.1.1 查找表LUT测试方法设计与仿真 |
| 3.1.2 触发器Flip Flop测试方法验证与仿真 |
| 3.1.3 快速进位逻辑Carry Logic测试方法验证与仿真 |
| 3.2 输入/输出模块IOB测试 |
| 3.2.1 IOB模块测试方法设计与仿真 |
| 3.3 互连资源IR测试 |
| 3.3.1 互连资源IR测试方法验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于BC3192EX的 ATE测试系统 |
| 4.1 BC3192EX测试系统 |
| 4.1.1 系统硬件 |
| 4.1.2 系统软件 |
| 4.2 芯片测试通用接口板设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于ATE测试系统的FPGA测试方法验证 |
| 5.1 FPGA测试方法验证 |
| 5.1.1 测试流程 |
| 5.1.2 测试结果分析 |
| 5.2 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）小样本条件下多芯片组件寿命预测方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 MCM的介绍 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于少量样本的预测研究现状 |
| 1.2.2 MCM寿命分析研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及框架 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 MCM寿命分析的理论概述 |
| 2.1 MCM的结构 |
| 2.1.1 材料及结构分析 |
| 2.1.2 关键技术分析 |
| 2.2 MCM失效分析 |
| 2.2.1 失效应力分析 |
| 2.2.2 失效模式分析 |
| 2.3 加速寿命试验 |
| 2.3.1 加速寿命试验的基本理论 |
| 2.3.2 试验方案类别介绍 |
| 2.3.3 加速寿命试验的基本前提 |
| 2.3.4 常用的寿命分布 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 小样本失效数据的寿命预测方法 |
| 3.1 MCM失效物理加速模型 |
| 3.1.1 MCM互连结构热-电失效分析 |
| 3.1.2 热-电双应力加速模型 |
| 3.2 热-电加速下的寿命分布 |
| 3.3 小样本下加速寿命试验的数据处理 |
| 3.3.1 Bayes Bootstrap方法简介 |
| 3.3.2 k-means数据聚类方法简介 |
| 3.4 案例结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 小样本状态信息的寿命预测方法 |
| 4.1 灰色预测模型 |
| 4.1.1 灰色GM(1,1)预测模型 |
| 4.1.2 GM(1,1)模型的检验 |
| 4.2 马尔科夫-尾段双重残差修正 |
| 4.2.1 马尔科夫优化过程 |
| 4.2.2 尾段残差灰色修正建模过程 |
| 4.3 案例结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（7）拖拉机动力换挡传动系虚拟试验关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 PST原理、结构及试验技术 |
| 1.2.1 PST原理与结构 |
| 1.2.2 PST性能与评价方法 |
| 1.2.3 PST试验技术现状与发展趋势 |
| 1.3 PST虚拟试验原理、方法与现状 |
| 1.3.1 虚拟试验概念与原理 |
| 1.3.2 PST虚拟试验现状与发展趋势 |
| 1.3.3 虚拟试验系统构建方法与特点 |
| 1.4 研究的主要内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究的主要内容 |
| 1.4.2 研究的技术路线 |
| 第2章 PST虚拟试验系统构建 |
| 2.1 PST虚拟试验系统需求分析 |
| 2.1.1 系统功能需求 |
| 2.1.2 系统性能需求 |
| 2.2 PST虚拟试验系统构建原理 |
| 2.2.1 功能实现模块 |
| 2.2.2 数据传输模块 |
| 2.2.3 运行管理模块 |
| 2.3 PST虚拟试验系统设计 |
| 2.3.1 支撑体系对比分析 |
| 2.3.2 基于HLA的虚拟试验系统 |
| 2.3.3 基于HLA-DDS的虚拟试验系统 |
| 2.3.4 虚拟试验系统硬件支撑平台 |
| 2.4 PST虚拟试验系统技术分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 PST虚拟试验系统桥接组件开发 |
| 3.1 HLA与 DDS数据交互机理 |
| 3.1.1 HLA体系数据交互机理 |
| 3.1.2 DDS体系数据交互机理 |
| 3.1.3 体系间数据映射关系 |
| 3.2 基于桥接组件的HLA与 DDS互连 |
| 3.2.1 HLA与 DDS互连方案设计 |
| 3.2.2 桥接组件结构原理分析 |
| 3.3 基于元模型的桥接组件开发 |
| 3.3.1 元模型理论 |
| 3.3.2 桥接组件元模型 |
| 3.3.3 基于元模型的桥接组件UML模型 |
| 3.3.4 模型映射及桥接组件插件生成 |
| 3.4 虚拟试验系统时间管理 |
| 3.4.1 时间推进方式 |
| 3.4.2 时间推进算法 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 PST虚拟试验系统建模 |
| 4.1 基于体系的多领域建模方法 |
| 4.1.1 HLA多领域建模方法 |
| 4.1.2 DDS多领域建模方法 |
| 4.2 系统仿真组件建立 |
| 4.2.1 PST机械组件 |
| 4.2.2 PST液压组件 |
| 4.2.3 PST控制组件 |
| 4.3 系统载荷组件建立 |
| 4.3.1 载荷数据库 |
| 4.3.2 载荷组件SOM |
| 4.3.3 组件间消息映射关系 |
| 4.4 系统物理组件建立 |
| 4.4.1 PST试验台架组件 |
| 4.4.2 PST控制器组件 |
| 4.5 组件接口封装 |
| 4.5.1 仿真组件HLA封装 |
| 4.5.2 载荷组件HLA封装 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 PST虚拟试验系统试验管理与监控 |
| 5.1 试验管理组件运行原理 |
| 5.1.1 试验管理组件架构 |
| 5.1.2 试验管理组件流程基本指令 |
| 5.1.3 试验管理组件流程文件 |
| 5.1.4 试验管理组件数据管理 |
| 5.2 试验管理组件设计 |
| 5.2.1 试验管理组件静态类图 |
| 5.2.2 试验管理组件动态活动图 |
| 5.2.3 试验管理组件界面 |
| 5.3 试验监控组件运行原理及设计 |
| 5.3.1 试验监控组件运行原理 |
| 5.3.2 基于LabVIEW的试验监控组件设计 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 PST虚拟试验系统产品试验验证 |
| 6.1 试验验证载荷环境建立 |
| 6.1.1 田间实验载荷获取 |
| 6.1.2 EMD软阈值载荷降噪 |
| 6.1.3 载荷统计特性分析 |
| 6.1.4 载荷频次外推与合成 |
| 6.2 试验数据分析与处理 |
| 6.2.1 试验关键参数提取 |
| 6.2.2 基于一致性检验的试验数据有效性评估 |
| 6.3 系统桥接组件性能测试与分析 |
| 6.3.1 数据传输时延性能测试与分析 |
| 6.3.2 数据传输吞吐量性能测试与分析 |
| 6.4 虚拟试验系统试验验证分析 |
| 6.4.1 电控单元虚拟试验分析 |
| 6.4.2 离合器接合规律虚拟试验分析 |
| 6.4.3 起步品质虚拟试验分析 |
| 6.4.4 换挡品质虚拟试验分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 缩略语词汇表 |
| 附录 I 桥接组件代码框架文件 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（8）40Gbps高速数据流存储关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究内容与贡献 |
| 1.3 论文结构与安排 |
| 第二章 高速数据流存储技术研究现状 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 固态存储器概述 |
| 2.3 PCI Express总线技术 |
| 2.3.1 总线架构 |
| 2.3.2 分层结构 |
| 2.4 NVM Express协议 |
| 2.4.1 NVMe特性 |
| 2.4.2 NVMe队列 |
| 2.4.3 NVMe指令 |
| 2.5 AXI4 总线协议 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 40Gbps高速数据流存储技术硬件电路分析与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应用场景与需求分析 |
| 3.2.1 应用场景 |
| 3.2.2 需求分析 |
| 3.3 硬件电路性能需求与分析 |
| 3.3.1 数字处理单元 |
| 3.3.2 逻辑控制单元 |
| 3.3.3 Switch单元 |
| 3.3.4 数据存储单元 |
| 3.3.5 时钟电路单元 |
| 3.3.6 电源电路单元 |
| 3.4 硬件电路方案设计与实现 |
| 3.4.1 硬件电路总体设计 |
| 3.4.2 数字处理电路 |
| 3.4.3 数据存储电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 40Gbps高速数据流存储技术数字逻辑分析与设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高速数据流存储数字逻辑需求与分析 |
| 4.2.1 数据存储速率分析 |
| 4.2.2 数据缓存方案分析 |
| 4.2.3 数据存储格式分析 |
| 4.2.4 存储控制方案分析 |
| 4.3 高速存储数字逻辑设计总框图 |
| 4.4 高速存储数字逻辑设计与实现 |
| 4.4.1 PCIe硬核概述 |
| 4.4.2 BRAM存储模块 |
| 4.4.3 数据分发模块 |
| 4.4.4 初始化模块 |
| 4.4.5 写命令模块 |
| 4.4.6 Host主控模块 |
| 4.5 逻辑资源消耗分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 40Gbps高速数据流存储关键技术实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验验证平台及测试流程 |
| 5.3 硬件电路性能测试与分析 |
| 5.3.1 电源单元测试与分析 |
| 5.3.2 时钟单元测试与分析 |
| 5.3.3 数字处理芯片测试与分析 |
| 5.3.4 Switch单元测试与分析 |
| 5.4 数字逻辑功能测试与分析 |
| 5.4.1 数据读写功能 |
| 5.4.2 数据存储速率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 本文总结及主要贡献 |
| 6.2 下一步工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）基于FPGA的多通道磁共振成像信号采集处理平台设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与国内外研究现状 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 本文主要工作、难点与创新点 |
| 1.4.1 本文主要工作 |
| 1.4.2 难点与创新点 |
| 1.5 本文结构安排 |
| 第二章 系统方案设计 |
| 2.1 系统设计指标与总体架构 |
| 2.1.1 系统需求及设计指标 |
| 2.1.2 系统总体架构方案 |
| 2.2 系统方案分析及指标论证 |
| 2.2.1 模拟-数字转换方案 |
| 2.2.2 模拟前端预处理方案 |
| 2.2.3 核心处理器方案 |
| 2.2.4 控制器方案 |
| 2.2.5 数据存储方案 |
| 2.2.6 高速串行传输接口方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 系统硬件设计 |
| 3.1 整体硬件方案概述 |
| 3.2 功能子模块原理图设计 |
| 3.2.1 模拟前端预处理模块设计 |
| 3.2.2 模拟-数字转换模块设计 |
| 3.2.3 核心处理器模块设计 |
| 3.2.4 控制器模块设计 |
| 3.2.5 片外存储模块设计 |
| 3.2.6 高速串行传输接口模块设计 |
| 3.2.7 电源模块设计 |
| 3.2.8 时钟及复位模块设计 |
| 3.3 PCB互连与信号完整性设计 |
| 3.3.1 信号完整性问题分析 |
| 3.3.2 叠层结构设计 |
| 3.3.3 阻抗控制 |
| 3.3.4 过孔设计 |
| 3.3.5 高速信号走线设计 |
| 3.3.6 电源完整性设计 |
| 3.3.7 PCB仿真 |
| 3.4 PCB版图及实物图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 整体软件方案概述 |
| 4.2 FPGA逻辑设计 |
| 4.2.1 模拟-数字转换器控制模块设计 |
| 4.2.2 可变增益放大器控制模块设计 |
| 4.2.3 数字下变频模块设计 |
| 4.2.4 数据量控制模块设计 |
| 4.2.5 DDR3 存储控制模块设计 |
| 4.2.6 MCU通信模块设计 |
| 4.2.7 万兆以太网光接口控制模块设计 |
| 4.2.8 PCIe接口控制模块设计 |
| 4.3 MCU软件设计 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统调试与测试 |
| 5.1 测试仪器及设备 |
| 5.2 硬件电路测试 |
| 5.2.1 电源模块测试 |
| 5.2.2 时钟和复位信号测试 |
| 5.2.3 FPGA及 MCU测试 |
| 5.2.4 模拟前端预处理模块测试 |
| 5.2.5 模拟-数字转换器测试 |
| 5.2.6 DDR3 测试 |
| 5.2.7 万兆以太网光接口测试 |
| 5.2.8 PCIe接口测试 |
| 5.3 系统功能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 不足之处及下一步工作 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的学术成果 |
| 致谢 |
（10）基于预估违例的高效布图规划方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 集成电路的发展和现状 |
| 1.2.2 物理设计的发展和现状 |
| 1.2.3 Floorplan研究现状 |
| 1.3 Floorplan所存在的问题 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 物理设计基本理论 |
| 2.1 Floorplan基本理论 |
| 2.1.1 Die/Core Area面积计算 |
| 2.1.2 Floorplan约束条件 |
| 2.1.3 多电压域设计 |
| 2.1.4 宏单元摆放规则 |
| 2.2 Hierarchical Floorplan流程 |
| 2.3 标准单元摆放 |
| 2.4 Floorplan结果评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 宏单元摆放对Floorplan影响研究 |
| 3.1 电源规划 |
| 3.1.1 电源网络规划 |
| 3.1.2 模拟单元电源规划 |
| 3.2 传统Floorplan设计 |
| 3.3 本文提出的Floorplan设计 |
| 3.4 结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不规则模块对Floorplan影响研究 |
| 4.1 模块电源规划 |
| 4.2 Placement优化约束分析 |
| 4.3 模块违例分析 |
| 4.3.1 L形与方形模块对比 |
| 4.3.2 L形模块违例分析 |
| 4.4 L形模块违例传统解决方法 |
| 4.5 本文提出的违例解决方案 |
| 4.6 结果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 自动宏单元摆放约束条件研究 |
| 5.1 数据准备 |
| 5.1.1 建立多端多角验证环境 |
| 5.1.2 配置输入输出单元 |
| 5.2 宏单元自动摆放约束条件 |
| 5.2.1 plan Design流程 |
| 5.2.2 基于Module的宏单元自动摆放 |
| 5.2.3 基于Macro的宏单元自动摆放 |
| 5.3 结果对比 |
| 5.3.1 setup检查结果与时间对比 |
| 5.3.2 功耗对比 |
| 5.3.3 时钟关键节点对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录 |
| 致谢 |
四、I/O互连技术分析（论文参考文献）
- [1]纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究[D]. 蔡畅. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
- [2]硅基异构三维集成技术研究进展[J]. 郁元卫. 固体电子学研究与进展, 2021(01)
- [3]面向高性能应用的通信特征分析技术研究[D]. 李传莹. 湖南大学, 2020(07)
- [4]宽带信号高速采集与传输系统关键技术研究[D]. 和爽. 中北大学, 2020(10)
- [5]基于ATE的高性能FPGA测试方法研究[D]. 刘媛媛. 北方工业大学, 2020(02)
- [6]小样本条件下多芯片组件寿命预测方法研究[D]. 胡小敏. 合肥工业大学, 2020(02)
- [7]拖拉机动力换挡传动系虚拟试验关键技术研究[D]. 闫祥海. 河南科技大学, 2020(06)
- [8]40Gbps高速数据流存储关键技术研究[D]. 冯文涛. 电子科技大学, 2020(07)
- [9]基于FPGA的多通道磁共振成像信号采集处理平台设计与实现[D]. 陈嘉懿. 华东师范大学, 2020(11)
- [10]基于预估违例的高效布图规划方案研究[D]. 陈旭洲. 天津工业大学, 2020(02)