李浩 彭森
摘 要:本文首先分析了集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制原理,并對節(jié)能優(yōu)化控制方法進行全面闡述,最后分析了實驗結果,集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制具有重要作用,不但能夠確保集成電路的安全性,還能提高設備的使用期限,避免給電子設備帶來較大的損害,希望相關人員能夠加強對節(jié)能優(yōu)化控制的重視,從而提高節(jié)能控制效果。
關鍵詞:集成電路;節(jié)能優(yōu)化控制;仿真研究
工作人員在對集成電路節(jié)能控制進行研究時,傳統(tǒng)的研究方法是先對集成電路系統(tǒng)特征進行全面分析,對動態(tài)閾值進行合理預測,但缺少對電壓的重視,使得控制數(shù)據(jù)與實際情況有著較大偏差,本文以粒子群算法對集成電路系統(tǒng)進行全面研究,有效彌補了傳統(tǒng)方法存在的缺陷,大大提高了試驗結果的準確性。
1 集成電路系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制原理分析
近幾年,信息技術得到了快速發(fā)展,為電力系統(tǒng)發(fā)展提供了有利條件,使得集成電路產業(yè)取得了顯著成就,給電子設備運行帶來一定程度上的影響,由于集成電路中對于能量的消耗較大,會影響電子芯片正常運行,不能充分發(fā)揮出電子芯片的價值。目前節(jié)能問題已經成為集成電路應用中主要問題,傳統(tǒng)的節(jié)能控制方法對于工作人員有著較高要求,不僅有著龐大的計算任務,而且精度相對較低,節(jié)能效果不是很明顯,在此背景下,如何運用合理的方法進行節(jié)能優(yōu)化控制成為業(yè)內人士關注的焦點。在對集成電路系統(tǒng)進行節(jié)能電壓控制過程中,工作人員要先對系統(tǒng)中的拓撲結構進行合理分析,這樣不但能夠為電壓控制做出充分的準備,還能提高數(shù)據(jù)結果的準確性,一般情況下,工作人員對電路中每個單元正、負向電壓進行有效調節(jié),從而達到節(jié)能的目的。具體過程為:用E來代表電子設備控制單元中的等效電路,用Z來代表控制單元、等效阻抗,j代表相位變化參量,當集成電路電壓方向發(fā)生變化時,會使得E值發(fā)生相應的變化,并且變化量越大,系統(tǒng)向負向電壓變化值也就越明顯。通過電壓對集成電路系統(tǒng)進行有效分析,一方面能夠對每個單元中的電壓進行有效調節(jié),確保系統(tǒng)能夠達到節(jié)能的目的,另一方面能夠根據(jù)集成電路實際情況對電壓進行合理劃分,這樣不但能夠減少對能源的損耗,還能實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化控制。
2 集成電路系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制方法
集成電路電壓調節(jié)性能的模糊化建模
首先,工作人員提前做好準備工作,對線路阻抗性質有著充分了解,建立相應的關系模型,并且運用參數(shù)化狀態(tài)轉移矩陣對電壓進行有效修改,從而建立電壓控制模型,這樣不但能夠使工作人員實時了解集成電路系統(tǒng)實際情況,還能避免受到其他因素的影響,提高實驗結果的準確性。具體過程表現(xiàn)為:假設集成電路系統(tǒng)除了反饋線外有眾多母線,工作人員運用分布式方法對這一過程進行有效計算,當?shù)螖?shù)不斷增加時,矩陣會發(fā)生相應的變化。以通信結構圖為基礎,會形成有功敏感度矩陣,當系統(tǒng)中的節(jié)點發(fā)生過電壓時,會使得集成電路受到一定程度上的影響。要想使系統(tǒng)達到節(jié)能效果,需要工作人員對集成電路系統(tǒng)中的電壓進行有效調節(jié),正常情況下對電壓進行上下調節(jié),如果調節(jié)的成本相對較大,所獲得的調節(jié)收益相對較少,這就需要工作人員根據(jù)實際情況進行有效調節(jié),在確保操作規(guī)范的前提下,減少對能源的浪費,從而獲得預期的效果。
3 以粒子群算法為基礎對電路電壓的優(yōu)化控制
為了確保試驗操作的合理性,工作人員運用粒子群算法進行有效控制,粒子群算法具有顯著優(yōu)勢,不但能夠對相關數(shù)據(jù)進行有效搜集、整理,還能對其進行尋優(yōu)處理,找到最合適的數(shù)據(jù),從而達到預期的目的。在運用粒子群算法對系統(tǒng)進行處理時,工作人員要先選擇最優(yōu)位置,并把粒子按照最優(yōu)位置進行有效排列。工作人員根據(jù)實際情況選擇合適的混合編碼形式,把節(jié)能電壓控制動作量作為粒子分量,這樣不但能夠滿足相關要求,還能對功率進行有效約束,集成電路可以分為有功和無功,當系統(tǒng)無法滿足相關要求時,需要進行無功補償,這就需要工作人員在電容量中注入一定的容量[2]。當?shù)螖?shù)逐漸增加時,集成電路有功功率也會發(fā)生相應的變化,一旦遇到特殊情況,工作人員可以對變壓器勵磁回路進行忽略,這樣不但能夠對變壓器進行有效調節(jié),還能確保數(shù)據(jù)的精準度。要想增加有功負荷,需要就地補償,工作人員可以對電容器數(shù)值進行有效計算,最大限度內消除振蕩,從而減少故障的產生。
4 實驗結果分析
通過粒子群算法對其進行研究,可知此種方法具有良好的節(jié)能優(yōu)化控制效果,工作人員主要利用電壓對系統(tǒng)進行節(jié)能控制,通過HSpice軟件仿真期間,設定相應的頻率及電壓,由于系統(tǒng)不同,使得數(shù)據(jù)信號有所差異,在高電平持續(xù)時間下,工作人員運用對比的方法對其進行分析,得到下面幾組數(shù)據(jù):
通過此表可知,持續(xù)時間越長,最小平方法功率值越大,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因有:當工作人員運用模糊控制理論對其進行研究時,主要借助有功功率進行操作,建立相應的控制模型,工作人員通過模型不僅能夠隨時了解集成電路系統(tǒng)實際情況,還能對系統(tǒng)進行有效分析,及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題,進而找到相應的解決措施。除了以模糊控制理論為基礎外,工作人員根據(jù)實際情況對粒子群算法進行有效改進,并通過記憶能力對相關數(shù)據(jù)進行有效搜索,在較短時間內對節(jié)能控制進行優(yōu)化解,從而實現(xiàn)節(jié)能控制的目的。在集成電路系統(tǒng)相同電壓條件下,電路功率會不斷增加,而運用所提方法進行控制,不但能夠對電壓進行有效補償,還能對其進行綜合處理。此外,工作人員還用組合式補償控制法進行實驗操作,與最小平方法相比,組合式補償法對于功率的消耗較低,靜態(tài)功耗變化較為穩(wěn)定,能夠達到節(jié)能的目的。
5 結語
對集成電路系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化控制研究具有重要作用,這就需要工作人員改變傳統(tǒng)的節(jié)能控制方法,運用粒子群算法進行研究,不但能夠獲得良好的節(jié)能控制效果,還能減少對集成電路系統(tǒng)的損耗。因此,工作人員要加強對粒子群算法的重視,不斷提高自身專業(yè)水平,掌握前沿方面知識,使其具有較高的專業(yè)技能,這樣才能做好集成電路系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制工作,找到合適的節(jié)能方法,避免損耗較大能量,進而促進我國可持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介
李浩,邵陽學院國際學院電子科學與技術專業(yè)學生