高速低功耗VLSI结构的设计实现以及片内高性能互连线的分析设计是VLSI设计的两个关键领域。 在本论文的第一部分,研究了在门级和算法级实现芯片低功耗的一些方法。用EMODL逻辑实现了流水线结构乘法器,并在门级层次对电路的功耗进行优化,使之适用于进行连续高效的运算。在图象处理领域,本论文提出了用forward-mapping算法实现MPEG 2二维IDCT变换运算和一种适用于MPEG-4标准编码器的运动估值结构,通过系统级、结构级以及电路级的优化,取得低功耗下高效处理的效果。 在本论文的第二部分,研究了高性能互连线参数提取和分析设计。提出了新的互连线电容提取的二维解析方法,这一方法对快速准确提取连线电容,进而进行连线参数筛选实现性能功耗的优化具有实际意义。其次,在分布式RC模型和分布式RLC模型基础上,提出了一套优化顶层全局布线综合性能的设计方法,对设计高性能全局总线具有指导意义。通过优化顶层连线的带宽-功耗因子得到与工艺相关的连线介质层特征厚度,可以作为一项工艺优化带宽功耗性能的参考指标。