速度与面积互换原则
所谓速度,是指整个工程稳定运行所能够达到的最高时钟频率,它不仅和电路内部各个寄存器的建立时间、保持时间以及外部器件接口的各种时序要求有关,而且还和两个紧邻的寄存器间的逻辑延时,走线延时有关。所谓面积,可以通过一个工程运行所消耗的门电路数量来衡量。
速度和面积始终是一对矛盾的统一体,速度的提升往往需要以面积的扩增为代价,而节省面积也往往会造成速度的牺牲,因此,在设计的时候需要考虑在这二者之间的权衡。当然,现在功耗也与速度、面积成为需要考虑的重大因素之一。
面积和速度互换的具体操作很多,比如模块复用、乒乓操作、串并转换以及流水线操作等。
乒乓操作
逻辑复制与模块复用
模块复用是逻辑复制的逆过程,它的好处在于可以节省面积,同时也要以速度的牺牲为代价。
串并转换操作
解析:因为在芯片接口处,传输速度是瓶颈,如果每次一来数据就传会影响前级数据处理速度,因此可以将串行传输接口改为并行,当数据处理到n个时传输一次,避免接口处影响芯片的工作频率。
流水线设计
模块化设计