集成电路系统的节能优化控制仿真研究

李浩 彭森

摘 要：本文首先分析了集成电路系统的节能优化控制原理，并对节能优化控制方法进行全面阐述，最后分析了实验结果，集成电路系统的节能优化控制具有重要作用，不但能够确保集成电路的安全性，还能提高设备的使用期限，避免给电子设备带来较大的损害，希望相关人员能够加强对节能优化控制的重视，从而提高节能控制效果。

关键词：集成电路；节能优化控制；仿真研究

工作人员在对集成电路节能控制进行研究时，传统的研究方法是先对集成电路系统特征进行全面分析，对动态阈值进行合理预测，但缺少对电压的重视，使得控制数据与实际情况有着较大偏差，本文以粒子群算法对集成电路系统进行全面研究，有效弥补了传统方法存在的缺陷，大大提高了试验结果的准确性。

1 集成电路系统节能优化控制原理分析

近几年，信息技术得到了快速发展，为电力系统发展提供了有利条件，使得集成电路产业取得了显著成就，给电子设备运行带来一定程度上的影响，由于集成电路中对于能量的消耗较大，会影响电子芯片正常运行，不能充分发挥出电子芯片的价值。目前节能问题已经成为集成电路应用中主要问题，传统的节能控制方法对于工作人员有着较高要求，不仅有着庞大的计算任务，而且精度相对较低，节能效果不是很明显，在此背景下，如何运用合理的方法进行节能优化控制成为业内人士关注的焦点。在对集成电路系统进行节能电压控制过程中，工作人员要先对系统中的拓扑结构进行合理分析，这样不但能够为电压控制做出充分的准备，还能提高数据结果的准确性，一般情况下，工作人员对电路中每个单元正、负向电压进行有效调节，从而达到节能的目的。具体过程为：用E来代表电子设备控制单元中的等效电路，用Z来代表控制单元、等效阻抗，j代表相位变化参量，当集成电路电压方向发生变化时，会使得E值发生相应的变化，并且变化量越大，系统向负向电压变化值也就越明显。通过电压对集成电路系统进行有效分析，一方面能够对每个单元中的电压进行有效调节，确保系统能够达到节能的目的，另一方面能够根据集成电路实际情况对电压进行合理划分，这样不但能够减少对能源的损耗，还能实现节能优化控制。

2 集成电路系统的节能优化控制方法

集成电路电压调节性能的模糊化建模

首先，工作人员提前做好准备工作，对线路阻抗性质有着充分了解，建立相应的关系模型，并且运用参数化状态转移矩阵对电压进行有效修改，从而建立电压控制模型，这样不但能够使工作人员实时了解集成电路系统实际情况，还能避免受到其他因素的影响，提高实验结果的准确性。具体过程表现为：假设集成电路系统除了反馈线外有众多母线，工作人员运用分布式方法对这一过程进行有效计算，当迭代次数不断增加时，矩阵会发生相应的变化。以通信结构图为基础，会形成有功敏感度矩阵，当系统中的节点发生过电压时，会使得集成电路受到一定程度上的影响。要想使系统达到节能效果，需要工作人员对集成电路系统中的电压进行有效调节，正常情况下对电压进行上下调节，如果调节的成本相对较大，所获得的调节收益相对较少，这就需要工作人员根据实际情况进行有效调节，在确保操作规范的前提下，减少对能源的浪费，从而获得预期的效果。

3 以粒子群算法为基础对电路电压的优化控制

为了确保试验操作的合理性，工作人员运用粒子群算法进行有效控制，粒子群算法具有显著优势，不但能够对相关数据进行有效搜集、整理，还能对其进行寻优处理，找到最合适的数据，从而达到预期的目的。在运用粒子群算法对系统进行处理时，工作人员要先选择最优位置，并把粒子按照最优位置进行有效排列。工作人员根据实际情况选择合适的混合编码形式，把节能电压控制动作量作为粒子分量，这样不但能够满足相关要求，还能对功率进行有效约束，集成电路可以分为有功和无功，当系统无法满足相关要求时，需要进行无功补偿，这就需要工作人员在电容量中注入一定的容量[2]。当迭代次数逐渐增加时，集成电路有功功率也会发生相应的变化，一旦遇到特殊情况，工作人员可以对变压器励磁回路进行忽略，这样不但能够对变压器进行有效调节，还能确保数据的精准度。要想增加有功负荷，需要就地补偿，工作人员可以对电容器数值进行有效计算，最大限度内消除振荡，从而减少故障的产生。

4 实验结果分析

通过粒子群算法对其进行研究，可知此种方法具有良好的节能优化控制效果，工作人员主要利用电压对系统进行节能控制，通过HSpice软件仿真期间，设定相应的频率及电压，由于系统不同，使得数据信号有所差异，在高电平持续时间下，工作人员运用对比的方法对其进行分析，得到下面几组数据：

通过此表可知，持续时间越长，最小平方法功率值越大，出现这一现象的主要原因有：当工作人员运用模糊控制理论对其进行研究时，主要借助有功功率进行操作，建立相应的控制模型，工作人员通过模型不仅能够随时了解集成电路系统实际情况，还能对系统进行有效分析，及时发现系统存在的问题，进而找到相应的解决措施。除了以模糊控制理论为基础外，工作人员根据实际情况对粒子群算法进行有效改进，并通过记忆能力对相关数据进行有效搜索，在较短时间内对节能控制进行优化解，从而实现节能控制的目的。在集成电路系统相同电压条件下，电路功率会不断增加，而运用所提方法进行控制，不但能够对电压进行有效补偿，还能对其进行综合处理。此外，工作人员还用组合式补偿控制法进行实验操作，与最小平方法相比，组合式补偿法对于功率的消耗较低，静态功耗变化较为稳定，能够达到节能的目的。

5 结语

对集成电路系统进行节能优化控制研究具有重要作用，这就需要工作人员改变传统的节能控制方法，运用粒子群算法进行研究，不但能够获得良好的节能控制效果，还能减少对集成电路系统的损耗。因此，工作人员要加强對粒子群算法的重视，不断提高自身专业水平，掌握前沿方面知识，使其具有较高的专业技能，这样才能做好集成电路系统节能优化控制工作，找到合适的节能方法，避免损耗较大能量，进而促进我国可持续发展。

参考文献

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作者简介

李浩，邵阳学院国际学院电子科学与技术专业学生