前面講解了使用EDA工具(主要是power compiler)進行功耗分析的流程,這里我們將介紹在數(shù)字IC中進行低功耗設計的方法,同時也結合EDA工具(主要是Design Compiler)如何實現(xiàn)。我們的講解的低功耗設計主要是自頂向下的設計,也就是說,我們首先介紹在系統(tǒng)架構層面上如何進行低功耗設計(或者可以從哪些方面進行低功耗設計);然后我們在RTL層面和門級層面上介紹低功耗設計的方法,這兩個種方法主要是依靠RTL代碼和Design Compiler實現(xiàn)的,這是我們前端設計人員進行低功耗設計與優(yōu)化所需要知道的,我們會著重介紹;最后我們簡單介紹在物理設計層次上面降低功耗的方法。今天我們記錄系統(tǒng)與架構級的低功耗設計。
1.系統(tǒng)與架構級低功耗設計
系統(tǒng)與架構層次的低功耗設計,可以節(jié)省70%以上的功耗。這個層次上的設計往往是由系統(tǒng)和架構設計人員進行的,這些人員往往是有著豐富經(jīng)驗的設計人員。他們制定了低功耗設計方案,由下一級的設計人員(比如做前端設計、做Flow的人員)進行具體實現(xiàn)。下面就來介紹一下在系統(tǒng)架構方面,可以從哪些方面進行低功耗設計,由于我只是只菜鳥,因此這些內(nèi)容只是我在前人的經(jīng)驗中進行總結學習的筆記,僅供參考。
?。?)多電壓設計技術(Multi-VDD)
①多電壓設計技術介紹
從前面的功耗方程中,我們可以知道,電壓與功耗有著密切的聯(lián)系。因此功耗的降低可以考慮使用低一點的電壓。多電壓設計技術有三種方式:
A:各電壓區(qū)域有固定的電壓,如上圖(a)所示 ;
B:各電壓區(qū)域具有固定的多個電壓,由軟件決定選擇哪一個電壓,如上圖(b)所示;
C:自適應的方式,各電壓域具有可變的,由軟件決定選擇哪一個電壓,如上圖(c)所示。
A是固定分配的電壓;而B和C為動態(tài)電壓管理,涉及到軟硬件協(xié)同設計,這里我們放到后面進行介紹。這里主要是從整體上進行介紹多電壓設計技術及其要求,然后給出A方式的一個例子以及一個多電壓低功耗設計的腳本示例。
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