三.门级电路低功耗设计优化 (1)门级电路的功耗优化综述 门级电路的功耗优化(Gate Level Power Optimization,简称GLPO)是从已经映射的门级网表开始,对设计进行功耗的优化以满足功耗的约束,同时设计保持其性能,即满足设计规则和时序的要求.功耗优化前的设计是已经映射到工艺库的电路,如下图所示: 门级电路的功耗优化包括了设计总功耗,动态功耗以及漏电功耗的优化.对设计做优化时,优化的优先次序如下: 由此我们可以找到, 优化时,所产生的电路首先要满足设计规则的要求,然后满足延…

前面讲解了门级功耗的优化方法,包括静动态和总体的功耗.现在来记录一下门级层次(有点书也说是在系统级)常用的一种低功耗方法--电源门控. ①电源门控概述与原理 电源门控是指芯片中某个区域的供电电源被关掉,即该区域内的逻辑电路的供电电源断开.电源门控(Power Gating)的设计如下图所示: 如果某一模块在一段时间内不工作,可以关掉它的供电电源(关掉供电电源可以使用MTCMOS开关,通常在使用后端工具进行布局布线时加入MTCMOS,这属于后端知识,这里不进行介绍).断电后,设计进入睡眠模式,其漏…

前面学习了从系统级到门级的低功耗设计,现在简单地了解了一下物理级设计.由于物理级的低功耗设计与后端有关了,这里就不详细学习了.这里主要是学习了一些基本原则,在物理级,进行低功耗设计的基本原则是:   ·对于设计中翻转活动很频繁的节点,采用低电容的金属层进行布线; ·使高翻转率的节点尽可能地短;  ·对于高负载的节点与总线,采用低电容的金属层; ·对于特别宽的器件,采用特殊的版图技术,以得到更小的漏极结电容.  ·在有些布局布线工具中,可以将功耗作为优化目标来生成时钟树. 低功耗设计入门的学习到这…

前面学习了进行低功耗的目的个功耗的构成,今天就来分享一下功耗的分析.由于是面向数字IC前端设计的学习,所以这里的功耗分析是基于DC中的power compiler工具:更精确的功耗分析可以采用PT,关于PT的功耗分析可以查阅其他资料,这里不涉及使用PT的进行功耗分析. (1)功耗分析与流程概述 上一个小节中讲解了功耗的构成,并且结合工艺库进行简要地介绍了功耗的计算.但是实际上,我们根本不可能人工地计算实际的大规模集成电路的功耗,我们往往借助EDA工具帮我们分析电路的功耗.这里我们就介绍一下EDA…

一.HDL的概念和特征 HDL,Hard Discrimination Language的缩写,翻译过来就是硬件描述语言.那么什么是硬件描述语言呢?为什么不叫硬件设计语言呢?硬件描述语言,顾名思义就是描述硬件的语言,它用文本的形式来描述电子系统硬件结构和行为,是一种用形式化方法来描述数字电路和系统的语言.正是因为如此,硬件与软件不一样,他不像软件,你某天突发奇想,想实现某个的界面,搞搞代码就OK了.硬件它是由实实在在的物理器件搭载而成,用抽象的语言怎么可能弄出一个电路来呢? 一门语言,总有那么一…

前言 由于最近开始找数字IC的工作,所以准备多练笔试题,下面贴上芯源笔试题,来源微信公众号<数字IC打工人> 参考资源: 1. mu_guang_ 2.  李锐博恩 3. 长弓的坚持 4. https://yunyaniu.blog.csdn.net/ 笔试题 1.Please code the divider by 3 with Verilog(50% duty cycle).用Verilog设计一个3分频器,要求50%占空比. 1 module div_clk ( 2 input wire…

前面讲解了使用EDA工具(主要是power compiler)进行功耗分析的流程,这里我们将介绍在数字IC中进行低功耗设计的方法,同时也结合EDA工具(主要是Design Compiler)如何实现.我们的讲解的低功耗设计主要是自顶向下的设计,也就是说,我们首先介绍在系统架构层面上如何进行低功耗设计(或者可以从哪些方面进行低功耗设计):然后我们在RTL层面和门级层面上介绍低功耗设计的方法,这两个种方法主要是依靠RTL代码和Design Compiler实现的,这是我们前端设计人员进行低功耗设计与…

二.RTL级低功耗设计 前面介绍了系统级的低功耗设计,换句话说就是在系统级降低功耗可以考虑的方面.系统级的低功耗设计,主要是由系统级设计.具有丰富经验的人员实现,虽然还轮不到我们设计,我们了解一下还是比较好的.我们前端设计人员的重点不在系统级设计上面,而是在RTL级(及综合)上面.下面我们就来介绍RTL编码与逻辑综合的低功耗设计,重点是门控时钟和操作数隔离技术.今天主要是讲解操作数和一些常见的方法:门控时钟由于内容比较多,所以写在后面. (1)并行与流水的选择 对于某一个功能模块,我们可以通过并…

二.RTL级低功耗设计(续) 前面一篇博文我记录了操作数隔离等低功耗设计,这里就主要介绍一下使用门控时钟进行低功耗设计. (4)门控时钟 门控时钟在我的第一篇博客中有简单的描述,这里就进行比较详细的描述吧.我们主要学习门控时钟电路是什么.什么使用门控时钟.综合库里的门控时钟.如何使用门控时钟.对门控时钟的一些处理.手动插入门控时钟.我们重点介绍如何使用门控时钟和门控时钟的处理. ①门控时钟概述 门控时钟有两种方案:一种直接针对寄存器的时钟进行门控,一种对模块级别的时钟进行门控.相比之下,直接对寄…

低功耗设计这个专题整理了好久,有一个月了,有图有证据: 然而最近一直有些烦心事.郁闷事,拖延了一下,虽然现在还是有点烦,但是还是先发表了吧.下面我们就来聊聊低功耗设计吧,由于文章比较长,因此我就不一次性发完,我整理之后再发上去.当然,这里的低功耗设计基本上是入门阶段,也就是大部分从理论角度进行阐述,你也可以说是从书本上说的,但是呢,我可以先给大家剧透一下:不仅仅是从理论上说,我还结合EDA工具进行说明如何进行低功耗设计.废话不多说,下面就来看看这个专题的主要内容: ·低功耗设计的目的 ·功耗的构…