前面講解了使用EDA工具（主要是power compiler）進(jìn)行功耗分析的流程，這里我們將介紹在數(shù)字IC中進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)也結(jié)合EDA工具（主要是Design Compiler）如何實(shí)現(xiàn)。我們的講解的低功耗設(shè)計(jì)主要是自頂向下的設(shè)計(jì)，也就是說，我們首先介紹在系統(tǒng)架構(gòu)層面上如何進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)（或者可以從哪些方面進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)）；然后我們?cè)赗TL層面和門級(jí)層面上介紹低功耗設(shè)計(jì)的方法，這兩個(gè)種方法主要是依靠RTL代碼和Design Compiler實(shí)現(xiàn)的，這是我們前端設(shè)計(jì)人員進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)與優(yōu)化所需要知道的，我們會(huì)著重介紹；最后我們簡單介紹在物理設(shè)計(jì)層次上面降低功耗的方法。今天我們記錄系統(tǒng)與架構(gòu)級(jí)的低功耗設(shè)計(jì)。
1.系統(tǒng)與架構(gòu)級(jí)低功耗設(shè)計(jì)
系統(tǒng)與架構(gòu)層次的低功耗設(shè)計(jì)，可以節(jié)省70%以上的功耗。這個(gè)層次上的設(shè)計(jì)往往是由系統(tǒng)和架構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行的，這些人員往往是有著豐富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員。他們制定了低功耗設(shè)計(jì)方案，由下一級(jí)的設(shè)計(jì)人員（比如做前端設(shè)計(jì)、做Flow的人員）進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)。下面就來介紹一下在系統(tǒng)架構(gòu)方面，可以從哪些方面進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，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(yàn)中進(jìn)行總結(jié)學(xué)習(xí)的筆記，僅供參考。
（1）多電壓設(shè)計(jì)技術(shù)（Multi-VDD）
①多電壓設(shè)計(jì)技術(shù)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(diǎn)的電壓。多電壓設(shè)計(jì)技術(shù)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(gè)電壓，由軟件決定選擇哪一個(gè)電壓，如上圖（b）所示；
C：自適應(yīng)的方式，各電壓域具有可變的，由軟件決定選擇哪一個(gè)電壓，如上圖（c）所示。
A是固定分配的電壓；而B和C為動(dòng)態(tài)電壓管理，涉及到軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，這里我們放到后面進(jìn)行介紹。這里主要是從整體上進(jìn)行介紹多電壓設(shè)計(jì)技術(shù)及其要求，然后給出A方式的一個(gè)例子以及一個(gè)多電壓低功耗設(shè)計(jì)的腳本示例。
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