首批多能互补集成优化示范工程项目名单

集成电路的功耗优化和低功耗设计技术

集成电路的功耗优化和低功耗设计技术 摘要：现阶段各行业的发展离不开对能源的消耗，随着目前节能技术要求的不 断提升，降低功耗成为行业发展的重要工作之一。本文围绕集成电路的功耗优化 以及低功耗设计技术展开分析，针对现阶段常见的低功耗设计方式以及技术进行 探究，为集成电路功耗优化提供理论指导。 关键词：集成电路；功耗优化；低功耗 目前现代节能技术要求不断提升，针对设备的功耗控制成为当前发展的主要问题之一。 针对数字系统的功耗而言，决定了系统的使用性能能否得到提升。一般情况下，数字电路设 计方面，功耗的降低一直都是优先考虑的问题，并且通过对整个结构进行分段处理，同时进 行优化，最后总结出较为科学的设计方案，采用多种方式降低功耗，能够很大程度上提升设 备的使用性能。下面围绕数字电路的功耗优化以及低功耗设计展开分析。 一、设计与优化技术 集成电路的功耗优化和低功耗设计是相对系统的内容，一定要在设计的每个环节当中使 用科学且合理的技术手段，权衡并且综合考虑多方面的设计策略，才能够有效降低功耗并且 确保集成电路系统性能。因为集成电路系统的规模相对较大且具有一定的特殊性，想要完全 依靠人工或者手动的方式来达到这些目的并不现实且缺少可行性，一定要开发与之对应的电 路综合技术。 1 工艺级功耗优化 将工艺级功耗应用到设计当中，通常情况下采取以下两种方式进行功耗的降低： 首先，根据比例调整技术。进行低功耗设计过程中，为了能够实现功耗的有效降低会利 用工艺技术进行改善。在设计过程中，使用较为先进的工艺技术，能够让设备的电压消耗有 效缩减。现阶段电子技术水平不断提升，系统的集成度也随之提高，目前采用的零件的规格 也逐渐缩小，零件的电容也实现了良好的控制，进而能够很大程度上降低功耗。借助比例技术，除了能够将可见晶体管的比例进行调整，而且也能够缩小互连线的比例[1]。目前在晶体 管的比例缩小方面，能够依靠缩小零件的部分重要参数，进而在保持性能不被影响的情况下，通过较小的沟道长度，确保其他的参数不受影响的栅压缩方式，进而将零件的体积进行缩减，同时也缩短了延长的用时，使功耗能够有效降低。针对互连线缩小的方式主要将互连线的整 个结构进行调整，工作人员在进行尺寸缩减的过程中，会面临多方面的难题，比如系统噪音 无法控制，或者降低了电路使用的可靠性等等。 其次，采用封装技术进行降低。采用封装技术，能够让芯片与外部环境进行有效的隔离，进而避免了外部环境给电气设备造成一定的破坏与影响，在封装阶段，芯片的功耗会受到较 大的影响，因此需要使用更加有效的封装手段，才能够提升芯片的散热性，进而有效降低功 耗[2]。在多芯片的情况下，因为芯片与其他芯片之间的接口位置会产生大量的功耗，因此针 对多芯片采取封装技术，首先降低I/0接口的所有功能，接着解决电路延迟的问题，才能够 实现对集成电路的优化。 2 电路功耗优化 一般情况下，对电路级的功耗会选择动态的逻辑设计。在集成电路当中，往往会包含多 种电路逻辑结构，比如动态、静态等等，逻辑结构从本质上而言具有一定的差异性，这种差 异性也使得逻辑结构有着不同作用的功能。动态逻辑结构有着较为典型的特性[3]。静态的逻 辑结构当中所有的输入都会对接单独的MOS，因此逻辑结构功耗更大，动态的逻辑结构当中 电路通常具备N、M两个沟道，动态电路会利用时钟信号采取有效的控制，进而能够实现预

多能互补压缩空气储能电站构建浅议

多能互补压缩空气储能电站构建浅议 2017年10月，国家能源局再次下发《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》，这是我国大规模储能技术及应用发展的首个指导性政策，进一步深化和完善了多能互补集成优化+储能的能源发展模式。 文/邢志光 目前，多能互补集成优化作为新的能源发展方向，也是能源变革的发展趋势，已上升到国家战略层面的高度。2016年7月，国家发改委、国家能源局《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》中明确提出将在“十三五”期间建成多项国家级终端一体化集成供能示范项目及国家级风光水火储多能互补示范工程。2017年10月，国家能源局再次下发《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》，这是我国大规模储能技术及应用发展的首个指导性政策，进一步深化和完善了多能互补集成优化+储能的能源发展模式。 优势初显 目前，国内具有代表性的一批多能互补集成优化示范工程项目均在建设当中，例如属于能源消费终端电热冷气一体化集成的多能互补示范工程，包括武汉未来科技城多能互补示范工程项目、合肥空港示范区多能互补示范工程项目和青岛中德生态园多能互补示范工程等;属于大型综合能源基地风光水火储多能互补示范工程，包括宁夏嘉泽新能源智能微电网项目（已投运）和青海龙羊峡水光互补项目（已投运）等，其能源高效利用的优势已初现。 在国外，欧洲地区太阳能与其它能源相结合使用较多，例如丹麦主要采用太阳能与生物质能联合应用，这种能源利用方式得到了丹麦政府的大力支持。另外，瑞典在太阳能与生物质能结合方面也取得了丰富的经验。德国的供暖方式之一是采用太阳能与燃气互补系统。 除了上述的多能互补之外，利用主要可再生能源多能互补+压缩空气储能生产电力，将是一种完全意义上的清洁绿色能源方式，也是多能互补方面的一个重要领域，最近由国家专利局授权的《一种海浪能、风能、太阳能联合利用发电站》为此做出了有益探索。 设计关键点 岸线地带是海浪能、风能、太阳能三大能源集中区域，具有得天独厚的自然可再生能源区位优势，为三大自然能源多能互补+储能利用开辟了无限的想象空间。海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能电站原理及主要组成部分包括海浪能部分、风能部分、太阳能及换热器、压缩空气储能部分、涡轮发电机及控制系统6部分组成。 海浪能部分通过海水的浮力及波浪传播原理，采用海面点浮式捕获海浪能量方式，在岸线近海(海深可选择4m—7m)设置框架群与海底固定，每个框架内设置浮筒，浮筒被限制在框架内并可沿框架随海浪做上下垂直运动;气缸、集气管固定在框架伸出海面以上的部分，气缸

数字集成电路低功耗分析

数字集成电路低功耗分析 摘要： 电子产品功耗的大小不仅限制了便携设备电池使用时间,也在一定程度上影响着设备性能。研究如何降低功耗己经成为所有IC设计者必须考虑的重要问题，对功耗的优化也是目前每个IC设计企业的必要环节。本文主要对数字集成电路功耗的优化方法进行了分析，分别从工艺级、电路级、版图级、门级、寄存器级、算法级和系统级分析了低功耗的优化方法。 关键词：低功耗；集成电路；优化 引言： 随着移动设备快速大量的增加和芯片处理速度的提高，芯片的功耗己成为集成电路设计者必须考虑的重要问题，于此同时对芯片的整体性能评估己经由原来的面积和速度变成了面积、时序、可测性和功耗的综合考虑，而且功耗所占的比重越来越大。 低功耗技术的研究背景： 集成电路是一个二十世纪发展起来的高技术产业，也是二十一世纪世界进入信息化社会的前提和基础。在1958年德克萨斯仪器公司生产出第一块集成电路，集成电路产业就一直保持着快速的发展速度，处在数字化和信息化时代的今天，数字集成电路的应用和改进显得尤为重要，从电子管到晶体管再到中小规模集成电路和超大规模集成电路，到现在市场上主流的专用集成电路(ASIC)，以及现处于快速发展的系统级芯片，数字集成电路始终朝着速度更快，集成度更高，

规模更大的方向不断发展。从目前状况来看，数字集成电路基本上仍然遵循摩尔定律来发展—集成度几乎每18个月增长一倍。但是随着芯片规模的不断扩大，功耗问题变得越来越突出，并且成为制约数字集成电路发展的重要因素。长期以来，面积最小化和处理的高速度是数字集成电路设计中最主要的问题。现在，因为新的IC技术工艺的使用和集成度越来越高，降低芯片功耗逐渐成为了非常重要的一个因素。在亚微米和深亚微米的技术中，由于能量消耗而产生的余热使电路中的某些功能受到了不同程度的影响。功耗的增加意味着电迁移率的增加。当芯片温度上达到一定的程度时，电路就无法正常工作，因此复杂系统的性能就会被严重的影响到，并且整个系统的可靠性将会降低，尤其对于要求具有长生命周期和高可靠性的电子产品来说，降低功耗是必然的选择。从产品市场需求来看，近年来依靠电池供电的数码产品的大量使用如便携电脑、移动通讯工具等，这些产品的功耗严重影响着用户的使用体验，为了使产品具有更长的使用时间，迫切需要降低产品功耗。目前，功耗的优化方法有很多种，也越来越具有针对性，但大体思路都是通过降低工作电压和工作频率、减少计算量等方法来实数字集成电路的功耗优化。数字集成电路低功耗优化的下一个研究方向是结合多个层次的功耗分析及优化方法。 数字集成电路低功耗优化方法： 低功耗设计技术大致可以分为两类：动态技术和静态技术。静态技术是指从系统构造、工作原理方面入手，降低系统功耗,如选用低功耗器件，采用异步电路体系设计等。而动态技术则是通过改变系统

水库多目标优化调度理论和应用研究

水库多目标优化调度理论和应用研究 摘要:本文提出了综合利用水库的多目标优化调度的理论 ,并将该理论应用在综合利用水库优化调度过程中,在此应用中用马尔可夫单链弹性相关理论处理径流,并在引入“有效雨量”的基础上,将供水量作为决策条件,以满足用水保证率条件下供水量最大为目标函数,建立了相应的数学模型和编制了相应的计算程序,绘出了综合利用水库三维优化调度图,利用三维优化调度图进行综合调节计算,计算结果理想、效益显着,且大大增加了调度过程的灵活性。经沐浴水库等多个综合利用水库的实践证明,本方法是可靠有效的。 关键词:优化调度弹性相关径流动态规划 综合利用水库的优化调度受多因素影响,如径流,水库特性、用水特性以及电站的机电特性等,其中径流的影响较大。本文采用马尔可夫单链弹性相关理论处理径流,以供水流量为决策变量,在考虑有效雨量的基础上建立了动态规划数学模型,编制了结构简明,功能完善,便于操作使用的大型优化调度计算程序,自动绘制出三维优化调度图,利用优化调度图进行综合利用水库调节计算,在几乎不增加投资的条件下,产生了巨大的经济效益。经实践证明,本方法准确可靠,适合于大、中、小型水库,也适合于平原水库、地下水库;更适合于我国北方水资源紧缺地区使用。 1 采用离散的马尔可夫随机过程描述径流 用马尔可夫过程描述径流 为了计算和应用的方便,将时间序列离散化(即分为若干时段:月),相邻时段存在着依赖关系,以水库来水的3个相邻时段t1、t2、t3间径流关系进行分析。用X1、X2、X3表示3个时段的径流,三者之间的相关情况可分为2种情况:(1)直接相关。即不管X2取值怎样(或不计X2取值的影响)的条件下,X1与X3相关,称为偏相关,其相关程度用相关系数表征,可用数量表示为γ13。(2)间接相关。即因存在着X1和X2、X2和X3之间的相邻时段相关关系,故X1的大小影响着X2的大小,从而又影响着X3的大小。这种相关是由中间量X2传递的,不是直接的,因此叫间接相关。 计算相应条件概率 当一年分成K个时段(月),每个时段的径流以平均值来表示,记作QK(K=1,2,3,……,K)。

集成电路技术及其发展趋势

集成电路技术及其发展趋势 摘要目前，以集成电路为核心的电子产业已超过以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。作为当今世界竞争的焦点，拥有自主知识产权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 关键词集成电路系统集成晶体管数字技术

第一章绪论 1947年12月16日，基于John Bardeen提出的表面态理论、Willianm Shockley给出的放大器基本设想以及Walter Brattain设计的实验，美国贝尔实验室第一次观测到具有放大作用的晶体管。1958年12月12日，美国德州仪器公司的Jack 发明了全世界第一片集成电路。这两项发明为微电子技术奠定了重要的里程碑，使人类社会进入到一个以微电子技术为基础、以集成电路为根本的信息时代。50多年来，集成电路已经广泛地应用于军事、民用各行各业、各个领域的各种电子设备中，如计算机、手机、DVD、电视、汽车、医疗设备、办公电器、太空飞船、武器装备等。集成电路的发展水平已经成为衡量一个国家现代化水平和综合实力的重要标志[1]。 现代社会是高度电子化的社会。在日常生活中，小到电视机、计算机、手机等电子产品，大到航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输等行业的大型设备，几乎都离不开电路系统的应用。构成电路系统的基本元素为电阻、电容、晶体管等元器件。早期的电路系统是将分立的元器件按照电路要求，在印刷电路板上通过导线连接实现的。由于分立元件的尺寸限制，在一块印刷电路板上可容纳的元器件数量有限。因此，由分立元器件在印刷电路板上构成的电路系统的规模受到限制。同时，这种电路还存在体积大、可靠性低及功耗高等问题。 半导体集成电路是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路规则，互连“集成”在一块半导体单晶片上。封装在一个外壳内，执行特定的电路或系统功能。与印刷电路板上电路系统的集成不同，在半导体集成电路中，构成电路系统的所有元器件及其连线是制作在同一块半导体材料上的，材料、工艺、器件、电路、系统、算法等知识的有机“集成”，使得电路系统在规模、速度、可靠性和功耗等性能上具有不可比拟的优点，已经广泛的应用于日常生活中。半导体集成电路技术推动了电子产品的小型化、信息化和智能化进程。它彻底改变了人类的生活方式，成为支撑现代化发展的基石[2]。 1959年，英特尔(Intel)的始创人，Jean Hoerni 和Robert Noyce，在Fairchild Semiconductor开发出一种崭新的平面科技，令人们能在硅威化表面铺上不同的物料来制作晶体管，以及在连接处铺上一层氧化物作保护。这项技术上的突破取代了以往的人手焊接。而以硅取代锗使集成电路的成本大为下降，令

基于微能源网的多能互补能源系统技术与发展

Dynamical Systems and Control 动力系统与控制, 2018, 7(1), 74-84 Published Online January 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/98403589.html,/journal/dsc https://https://www.wendangku.net/doc/98403589.html,/10.12677/dsc.2018.71008 The Technology and Development of Multi-Energy Complementary Energy System Based on the Micro Energy Network Zhe Chen1, Feng Tian1, Xiaojing Lv2, Zemin Bo2, Yiwu Weng2 1Electric Power Research Institute, Guangdong Power Grid Co, Ltd., Guangzhou Guangdong 2Power Machinery and Engineering Key Laboratory of Ministry of Education, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai Received: Dec. 24th, 2017; accepted: Jan. 11th, 2018; published: Jan. 31st, 2018 Abstract The complementary hybrid micro power network system based on PV and micro gas turbine can improve the absorption rate and reliability of photovoltaic power, and has the advantages of low emission, high efficiency and good fuel adaptability. It has become the best prospect for develop-ment distributed power system of the CCHP micro power network. In this paper, the status and the development of micro energy network system based on solar photovoltaic and micro gas turbine at home and abroad are presented, then the challenge and development potentials are analyzed from several aspects including the planning & design of micro energy network system, energy op-timization and management and the maintenance and protection. The development direction and key technology of multi-energy hybrid system based on photovoltaic power generation and micro gas turbine are summarized. The results can provide the important reference for this field from theoretical research to practical application. Keywords Photovoltaic Power Generation, Micro Gas Turbine, Multi-Energy Complementary, Micro-Energy Network 基于微能源网的多能互补能源系统技术与发展 陈哲1，田丰1，吕小静2，薄泽民2，翁一武2 1广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东广州 2上海交通大学，动力机械与工程教育部重点实验室，上海

浅析多目标优化问题

浅析多目标优化问题 【摘要】本文介绍了多目标优化问题的问题定义。通过对多目标优化算法、评估方法和测试用例的研究，分析了多目标优化问题所面临的挑战和困难。 【关键词】多目标优化问题；多目标优化算法；评估方法；测试用例 多目标优化问题MOPs （Multiobjective Optimization Problems）是工程实践和科学研究中的主要问题形式之一，广泛存在于优化控制、机械设计、数据挖掘、移动网络规划和逻辑电路设计等问题中。MOPs有多个目标，且各目标相互冲突。对于MOPs，通常存在一个折衷的解集（即Pareto最优解集），解集中的各个解在多目标之间进行权衡。获取具有良好收敛性及分布性的解集是求解MOPs的关键。 1 问题定义 最小化MOPs的一般描述如下： 2 多目标优化算法 目前，大量算法用于求解MOPs。通常，可以将求解MOPs的算法分为两类。 第一类算法，将MOPs转化为单目标优化问题。算法为每个目标设置权值，通过加权的方式将多目标转化为单目标。经过改变权值大小，多次求解MOPs 可以得到多个最优解，构成非支配解集[1]。 第二类算法，直接求解MOPs。这类算法主要依靠进化算法。进化算法这种面向种群的全局搜索法，对于直接得到非支配解集是非常有效的。基于进化算法的多目标优化算法被称为多目标进化算法。根据其特性，多目标进化算法可以划分为两代[2]。 （1）第一代算法：以适应度共享机制为分布性策略，并利用Pareto支配关系设计适应度函数。代表算法如下。VEGA将种群划分为若干子种群，每个子种群相对于一个目标进行优化，最终将子种群合并。MOGA根据解的支配关系，为每个解分配等级，算法按照等级为解设置适应度函数。NSGA采用非支配排序的思想为每个解分配虚拟适应度值，在进化过程中，算法根据虚拟适应度值采用比例选择法选择下一代。NPGA根据支配关系采用锦标赛选择法，当解的支配关系相同时，算法使用小生境技术选择最优的解进入下一代。 （2）第二代算法：以精英解保留机制为特征，并提出了多种较好的分布性策略。代表算法如下。NSGA-II降低了非支配排序的复杂度，并提出了基于拥挤距离的分布性策略。SPEA2提出了新的适应度分配策略和基于环境选择的分布性策略。PESA-II根据网络超格选择个体并使用了基于拥挤系数的分布性策略。

一分钟掌握多能互补参与主体及未来市场

一分钟掌握多能互补参与主体及未来市场 电力体制改革启动以来，能源市场上的新商机、新概念也在不断涌现。2015年，能源互联网成为业界热词，相关产业、公司、概念、商业模式的热度已经发酵过一轮，但真正落地的少，炒作噱头的居多。随着电改的持续推进以及分布式能源的崛起，这种情况也在发生变化，售电市场和终端用户市场的日渐火热让能源互联网领域里的很多概念找到了落脚点。 多能互补就是其中之一。2016年7月，国家发展改革委和国家能源局出台了《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》，12月，国家能源局又出台了首批多能互补集成优化示范工程评选结果，参与申请的企业众多。不少业界人士认为，多能互补可以说是能源互联网的一个重要表现形式或发展方向，更是当前电力体制改革背景下一个看得见前景的新市场。 多能互补怎么玩?有哪些主体参与?将会形成一个怎样的市场?下面是一些有代表性的企业对如何布局多能互补的想法及行动。 硬件已成熟，挑战在于“互补” 多能互补，简单来说就是一种在一定区域内，多种能源有机整合、相互补充，以提高区域内能源使用效率的一种用能形式。国家能源局提出了多能互补的两种模式，一是面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布

式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用;二是利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势，推进风光水火储多能互补系统建设运行。目前业界讨论最多的还是第一种模式。 基于多能互补突出的分布式特性，以及多种能源互补联通、结合微电网和智能电网技术的特点，可再生能源，尤其是分布式光伏必然是其中重要的一环，许多新能源企业都开始加大这一板块的投入。 阳光电源作为全球领先的新能源设备企业，此前已经在能源互联网领域有所动作，成功申请到一个能源互联网示范项目，目前正在进一步布局多能互补市场。据阳光电源副总裁赵为介绍，阳光电源在多能互补板块投入了大量资源，做了充足准备。 赵为认为，目前最常用的几种能源形式——风、光、水、火、储，可以说在硬件、设备方面都已经发展得较为成熟了，多能互补的“多能”其实已经具备实施条件，关键的挑战在于如何“互补”。如何将这些常见能源有效管理起来，实现调度优化是阳光电源在多能互补的投入重点。 阳光电源的第一步是打通系统数据。“数据收集是最基础的工作，也是阳光电源的优势所在”。作为国内光伏逆变器龙头，阳光电源2015-2016年的出货量都是全球第一;其储能业务也大有发展，根据中关村储能产业技术联盟发布的储能年度产业研究白皮书，阳光电源2016年新增装机规模市场占有率排名第一;此外，阳光电源还是风能

多目标优化问题

多目标优化方法 基本概述 几个概念 优化方法 一、多目标优化基本概述 现今,多目标优化问题应用越来越广,涉及诸多领域。在日常生活与工程中,经常要求不只一项指标达到最优,往往要求多项指标同时达到最优,大量的问题都可以归结为一类在某种约束条件下使多个目标同时达到最优的多目标优化问题。例如:在机械加工时,在进给切削中,为选择合适的切削速度与进给量,提出目标:1)机械加工成本最低2)生产率低3)刀具寿命最长;同时还要满足进给量小于加工余量、刀具强度等约束条件。 多目标优化的数学模型可以表示为: X=[x1,x2,…,x n ]T----------n维向量 min F(X)=[f1(X),f2(X),…,f n(X)]T----------向量形式的目标函数s、t、g i(X)≤0,(i=1,2,…,m) h j(X)=0,(j=1,2,…,k)--------设计变量应满足的约束条件多目标优化问题就是一个比较复杂的问题,相比于单目标优化问题,在多目标优化问题中,约束要求就是各自独立的,所以无法直接比较任意两个解的优劣。 二、多目标优化中几个概念:最优解,劣解,非劣解。 最优解X*:就就是在X*所在的区间D中其函数值比其她任何点的函数

值要小即f(X*)≤f(X),则X*为优化问题的最优解。 劣解X*:在D中存在X使其函数值小于解的函数值,即f(x)≤f(X*), 即存在比解更优的点。 非劣解X*:在区间D中不存在X使f(X)全部小于解的函数值f(X*)、 如图:在[0,1]中 X*=1为最优解 在[0,2]中 X*=a为劣解 在[1,2]中 X*=b为非劣解 多目标优化 问题中绝对最优 解存在可能性一般很小,而劣解没有意义,所以通常去求其非劣解来解决问题。 三、多目标优化方法 多目标优化方法主要有两大类: 1)直接法:直接求出非劣解,然后再选择较好的解 将多目标优化问题转化为单目标优化问题。 2)间接法如:主要目标法、统一目标法、功效系数法等。 将多目标优化问题转化为一系列单目标优化问题。 如:分层系列法等。

多目标最优化问题全面介绍

§8.1多目标最优化问题的基本原理 一、多目标最优化问题的实例 例1 梁的设计问题 设用直径为1的圆木加工成截面积为矩形的梁，为使强度最大而成本最低， 问应如何设计梁的尺寸？ 解： 设梁的截面积宽和高分别为1x 和2x 强度最大=惯性矩最大 2 216 1x x = 成本最低=截面积最小=21x x 故数学模型为： min 1 x 2 x max 2216 1x x .s t 221 2 1x x += 10x ≥，20x ≥ 例2 买糖问题 已知食品店有1A , 2 A , 3 A 三种糖果单价分别为4元∕公斤，2.8元∕公斤， 2.4元∕公斤，今要筹办一次茶话会，要求用于买买糖的钱不超于20元，糖 的总量不少于6公斤，1A ， 2 A 两种糖的总和不少于3公斤，问应如何确定买糖的最佳方案？ 解：设购买1A , 2 A , 3 A 三种糖公斤数为1x ，2x ，3x 1 A 2 A 3 A 重量 1x 2x 3x 单价 4元∕公斤 2.8元∕公斤 2.4元∕公斤 min 14x +22.8x +3 2.4x （用钱最省）

max 1x +2x +3x （糖的总量最多） .st 14x +22.8x +3 2.4x 20≤ (用钱总数的限制) 1x +2x +3x 6≥（用糖总量的要求） 1x +2x 3≥（糖品种的要求） 1x ，2x ，3x 0≥ 是一个线性多目标规划。 二、 多目标最优化的模型 12min ()((),(),.....())T m V F x f x f x f x -= .st ()0g x ≥ ()0h x ≥ 多目标规划最优化问题实际上是一个向量函数的优化问题，当m=1,多目标优化就是前面讲的单目标优化问题 三、解的概念 1.序的概念 12,.....()T m a a a a = 12,.....()T m b b b b = （1）b a =?a i i b = 1,2....i m = （2）a b ≤?a i i b ≤ 1,2....i m = 称a 小于等于b （3）a b < =?a i i b ≤ 且?1≤j ≤m ，使a j j b ≠，则a 小于向量b （4）a

关于集成电路功耗的研究,数电

关于集成电路功耗的研究 随着技术的进步，数字集成电路以指数幂的级数飞速发展，集成电路系统的复杂度、集成度随之进一步提高，尤其是便携及移动设备的广泛应用，功耗已经成为集成电路日趋重要的问题。功耗分析、优化及低功耗系统设计在集成电路的设计、工艺制造等层次发挥重要作用。 一直以来，在设计超大规模集成电路时，人们对芯片的性能、成本和可靠性往往更加关注，对于电路的功耗却不大在意，最典型的产品就是Intel的P4处理器。以往的集成电路设计过程中，集成电路集成度不高，功耗还没有不是突出问题。随着集成电路集成度的提高，尤其是互补金属氧化物半导体电路发展到深亚微米工艺和纳米工艺之后，功耗加剧增加（尤其是静态功耗，它已成为能与动态功耗相较的电路功耗的重要组成部分），导致封装、散热、信号完整性分析等一系列问题的出现。随着CMOS工艺水平的提高，使得MOS器件的沟道长度相应变小，这就要求芯片设计时采用更低的电源电压。芯片集成度和工作时钟频率的提高，直接导致芯片功耗的增加。功耗增加使芯片面临着高温工作的危险，降低芯片乃至系统的工作稳定性。为了提高工作稳定性，需要采用更加复杂的芯片封装技术和冷却技术，从而增加了整个系统的成本。所以在目前技术条件下，功耗问题已经是当前电路设计中需要着重考虑的地方。 首先，我们需要对集成电路的功耗来源和组成进行分析。而对功耗的分析，都是从功耗来源入手，这主要是建立在CMOS电路基础上。根据工作状态的不同，CMOS电路的功耗可分为两大部分：动态功耗（包括开关功耗、短路功耗）、静态功耗（也称漏电功耗）。因此，CMOS电路的功耗为开关功耗、短路功耗和漏电功耗三者之和，亦即P total=P switch+P short+P leak。 开关功（P switch）：也称为跳变功耗，指电路在开关过程中对每个门的输出端形成的负载电容充放电所消耗的功耗。计算公式为：P switch=ACf ck V dd2，其中，A表示跳变因子系数，C表示节点的负载电容，f ck表示时钟频率，V dd表示电源供电电压。可以看出开关功耗P switch与电路的跳变因子、负载电容、时钟频率、供电电压的平方成正比关系，因此减少开关功耗可从减小跳变因子、降低器件工作电压、降低器件负载电容、降低工作频率等几个方面入手。

新型电力电子技术的新能源多能互补发电系统研究

新型电力电子技术的新能源多能互补发电系统研究 发表时间：2018-01-10T11:50:19.737Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：杨占民 [导读] 摘要：文章概括了新型电力电子技术的内容，同时对抽水蓄能下的新能源发电系统进行分析，并对偏远地区应用新能源多能互补发电系统的技术和资源进行评价，最后研究了新型电力电子技术发电系统的合理配置。 （国网天津城东公司） 摘要：文章概括了新型电力电子技术的内容，同时对抽水蓄能下的新能源发电系统进行分析，并对偏远地区应用新能源多能互补发电系统的技术和资源进行评价，最后研究了新型电力电子技术发电系统的合理配置。 关键词：电力电子技术；多能互补发电；新能源 引言 随着社会经济文化的不断进步与人民物质生活的日益提高，工业化生产与人民日常生活中所需要的能源日益增多。传统原料和能源的使用在一定程度上促进了国民经济的不断发展，但是随之带来诸多的负面影响，主要体现在传统的原料和能源在过度开发下日渐枯竭，同时传统原料和能源的使用，造成了较为严重的环境污染，生态系统遭到严重破坏并危及到人们的身体健康。因此本文对基于新型电力电子技术的新能源多能互补发电系统的研究具有现实意义。 1、新型电力电子技术的内容概括 1.1电力电子技术的内涵 在信息化网络时代下，电力电子技术作为先进的科学技术逐渐新兴于电力领域中。电力电子技术在电力领域的应用主要是指在电力能源生产中，使用诸如晶闸管等电力电子器件对相应区域内的电能进行有效的能源变换和控制的先进技术。由于电力电子技术在现代化网络社会中的不断更新与发展，它已经成为现代电气工程与自动化专业教学过程中不可获取的基础课程，并且在培养电力电子相关人才方面占有极为重要的地位。 1.2电力电子技术的作用 电力电子技术在现代化社会的发展具有其独特的功能和作用，主要体现在以下两方面：（1）电力电子技术能够优化相关区域内电能的使用情况。电力电子技术对相关区域内的电能进行变换和控制处理，能够使相应区域内的电能使用达到合理和节约的效果，在节约电能方面，潜在节电的总量相当于全国发电量的17%；（2）电力电子技术能够有效改造传统产业，并在一定程度上促进机电一体化等新兴产业的发展。就目前电力电子技术的发展现状而言，电力电子技术作为弱电控制强电的媒体，为传统产业在转变过程中使用微电子技术奠定了坚实的基础，能够有效保证计算机发挥其应有的作用。 2、抽水蓄能下的新能源多能互补发电系统 由于偏远地区与电网的距离相较甚远，接入电力电子下的新能源电网成本偏高，因此建立独立性的电力系统成为解决偏远地区用电难的重要方案。在新的形势下，基于抽水蓄能的新能源多能互补发电系统逐渐应运而生。抽水蓄能下的新能源多能互补发电系统的主要应用原理在于，诸如太阳能发电系统和风力发电系统等传统的发电体系，主要是将太阳能与风能的能量通过一定的累积并对其进行有效的转换，使其转化为电能存储在电池中，此种蓄电方式十分环保。而抽水蓄能下的新能源多能互补发电系统则主要是将太阳能和风能等环保能源通过转换装置转换为相对不稳定的电能，随后使转换后的电能带动水泵，将水抽到位置较高的蓄水池中，将太阳能与风能有效的存储到蓄水池中。 3、新能源多能互补发电系统的评价 3.1偏远地区应用新能源系统的技术评价 就当前电力发电系统而言，关于新能源系统的技术性评价主要为，现有的新能源发电系统都比较丰富，同时在运行过程中所需要花费的成本也相对较低。风力发电系统的主要优势在于风力的造价低廉，能够充分对风资源进行积累，同时其发电量也相对较大。但无论是上述哪种新能源系统，其在发电过程中都存在一个共同的不足，即电能资源存在相对不稳定性，由此也就导致相应区域内的电力供应不稳定。新型电力电子技术的抽水蓄能多能互补发电系统能够有效地解决资源相对不稳的问题。抽水蓄能多能互补发电系统能够有效将太阳能、风能和潮汐能等通过转换装置转换成电能，而在电能的作用下使水泵将水抽到位置相对较高的蓄水池中，由此能够有效将太阳能和潮汐能等储存起来，在需要用电时根据实际情况，对相应的能源进行电能转化，由此保障电力系统在供电过程中的相对稳定性。 3.2偏远地区应用新能源系统的资源评价 偏远地区地广人稀、人烟稀少以及环境状况相对恶劣，在偏远地区构建电网系统，所投入的构建资金有限，并且所产出的电能也受到限制，因此电网的构建存在一定的困难。但是偏远地区由于人烟稀少，其通常会具有较为丰富的太阳能资源、风能资源或是水能资源等，由此对于上述偏远地区的电能网构建，可以通过建立太阳能发电厂或是风能发电厂的方式，建立相对独立的供电系统。基于新型电力电子技术的新能源多能互补发电系统，能够有效促进多种新型能源对电能的转化，以此保证偏远地区的用电情况。例如，近年来我国加大沿海岛屿地区的开发力度，而沿海岛屿的普遍特点为远离大陆，若采取海底电缆的方式进行电能的供应，不仅成本巨大，同时也存在相应的风险。 4、新能源多能互补发电系统的合理配置 抽水蓄能多能互补发电系统主要由水泵、风力发电机组和蓄水池等构成，其主要的供电方式是根据相应区域内对电能的实际需求进行支配，依据现实情况对相应发电系统的容量进行选择是保障发电过程中稳定性的基础。新型电力电子技术的抽水蓄能新能源多能互补发电系统的合理配置过程中，需要充分考虑两个方面，一方面是要充分考虑相应区域内每个用户的用电量和用电情况，确保用户的电能够用并不出现浪费的现象；另一方面是要充分考虑相应的新能源，如太阳能和潮汐能等在相应区域内的储存情况，以确保抽水蓄能新能源多能互补发电系统在积累新能源过程中，能够对相应新能源进行有效的储存。充分考虑相应地区用户的用电情况以及新能源的储存情况，是有效发挥新型电力电子技术抽水蓄能新能源多能互补发电系统作用的基础，能够通过合理配置对电能进行有效分配。 结语 与传统发电系统相比，新能源多能互补发电系统在开发能源方面不再局限于单一的形式，能够将多种新能源相结合并开发利用，由此提高电力系统供电的可靠性。

集成电路功耗百科

定义 功率的损耗，指设备、器件等输入功率和输出功率的差额。功率的损耗。电路中通常指元、器件上耗散的热能。有时也指整机或设备所需的电源功率。 功耗同样是所有的电器设备都有的一个指标，指的是在单位时间中所消耗的能源的数量，单位为W。不过复印机和电灯不同，是不会始终在工作的，在不工作时则处于待机状态，同样也会消耗一定的能量（除非切断电源才会不消耗能量）。因此复印机的功耗一般会有两个，一个是工作时的功耗，另一个则是待机时的功耗。 待机功耗 2001年，欧盟要求额定输出功率0.3W~70W的无负载功率损耗均为1W；2005年，欧盟将该标准变为额定输出功率0.3W~50W的无负载功率损耗为0.3W、额定输出功率15W~70W的无负载功率损耗为0.75W。由此可以看出，大家对电器产品功耗方面的要求正日益严格。 为了符合欧盟等组织针对产品功耗而制定的种种规范，很多新技术应运而生，主要思想是让开关电源在负载很小或空载处于待机状态时能够以较低开关频率操作。 TI公司提供的UCC28600电源方案，在30%~100%输出功率段，采用准谐振零电压和固定频率不连续模式相结合的电源控制方式，以及高达1A的驱动能力，使得反激式电源的开关损耗大为降低，整机工作效率达到85%以上；在10%~30%输出功率段，采用固定峰值电流的关断时间调制模式的电源控制方式，使得电源的动态负载响应和低功率段的转换效率都得到极大的改善；同时在大约10%输出功率段采用跳脉冲的待机控制模式，使得待机功耗低至150毫瓦特。 UCC28600能直接驱动高达200瓦特的反激式电源，同时UCC28600自身携 带的引脚功能能在待机模式下自动关断PFC功能，使得用户的设计更为简洁，费用更低廉。 TDP功耗 TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文翻译为“热设计功耗”，是反应一颗处理器热量释放的指标，它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位为瓦（W）。 CPU的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗（功率）是CPU的重要物理 参数，根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（A）×电压（V）。所以，CPU 的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以热的形式释放。显然CPU的TDP小于CPU功耗。换句话说，CPU的功耗很大程度上是对主板提出的要求，要求主板能够提供相应的电压和电流；而TDP是对散热系统提出要求，

风光互补发电系统

风光互补发电系统 能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。 中文名称 风光互补发电系统 外文名称 Scenery complementary power generation system 拼音 fengguanhubufadianxitong 目录 1 简介 2 发展过程 3 结构 4 应用前景 5 解决方案

5.1 应用场景 5.2 对策 5.3 方案特点 6 总结 7 发电分析 8 互补控制 简介 风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

发展过程 最初的风光互补发电系统，就是将风力机和光伏组件进行简单的组合，因为缺乏详细的数学计算模型，同时系统只用于保证率低的用户，导致使用寿命不长。 近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大，保证率和经济性要求的提高，国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作开发了hybrid2应用软件。hybrid2本身是一个很出色的软件，它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行，根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件，本身不具备优化设计的功能，并且价格昂贵，需要的专业性较强。 在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定:一是功率匹配的方法，即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率，主要用于系统的优化控制;另一是能量匹配的方法，即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量，主要用于系统功率设计。 目前，国内进行风光互补发电系统研究的大学，主要有中科院电工研究所、内蒙古大学、内蒙古农业大学、合肥工业大学等。各科研

集成电路功耗优化技术

集成电路功耗优化技术内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

集成电路功耗优化技术 摘要集成电路的低功耗设计是一个系统问题，必须在设计的各个层次上发展适当的技术，综合应用不同的设计策略，才能达到在降低功耗的同时还能维持较高的系统性能的目的。本文系统地总结了当前集成电路设计中的低功耗技术，并对功耗估计和分析以及不同设计层次的功耗优化方法分别进行了讨论。 关键词低功耗功耗分析低功耗设计功耗优化 1.引言 随着集成电路技术的飞速发展和广泛应用，由功耗所引发的能源消耗、封装成本、以及高集成度芯片散热等问题日益突显，越来越受到人们的重视;低功耗技术己成为当今集成电路设计的一个研究重点和热点。低功耗技术的研究主要涉及了工艺、封装和电路设计三大层面;其中电路设计层面具有成本低、适用范围广的特点，有很大的优化空间。 功耗的增大至少带来三方面的问题:能源消耗的费用将增加，依靠电池供电的各类便携式计算机及其通信设备将面临困境，电路的过热将引起系统性能不稳定。另外，封装费用也是促使人们从设计开始就重视功耗的原因，因增加散热片或从塑料封装改为陶瓷封装都会大幅度增加芯片的成本。 从节约能源的角度看，降低功耗也成为十分迫切的问题。随着电脑的广泛普及，装机量急剧上升，其总耗电量已不容忽视。如Intel公司开发的处理器Core Dual Duo processor，功能十分强大，但功耗高达31W。据统计，美国每年有5%~10%的电能被电脑消耗掉。各电脑厂商纷纷推出各种低功耗节能CPU产品。低功耗的DSP和单片机也不断涌现。低功耗已成为当前集成电路