low power-upf-vcsnlp(三)

这篇博客详细介绍了如何使用UPF(统一电源格式)在Verilog和SystemVerilog中创建电源域,包括添加电源域、设置电源和地线、使用-elements和-exclude_elements选项以及定义多个电源域。文中提供了具体的UPF命令示例,并展示了Verdi工具的仿真结果,帮助理解低功耗设计中的电源管理。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

例子中dut和环境见上篇low power-upf-vcsnlp(二)

3.create_power_domain 命令

-elements  添加实例列表.  (elements和subdomains只能使用一个)   

-supply 指定电压域的supply_set_handle.

-available_supplies 设置在此电压域内的power cell可以使用的其他supply_set列表。

-update 如果电压域已被定义,可以加上此项来更新这个电压域的定义。

(1)添加power domain

对于上面的dut,可以定义一个power domain如下(写在test.upf中),下面代码中的-include_scope在当前版本(IEEE1801-2015)中是没有的,不用也可以,set_design_top用于设置power的顶层(set_design_top使用的是instance的层次路径,也可以在makefile vcs命令中加上 -power_top选项来指定,但是此选项后面跟的是module name。注意这两者同时只能使用一种方式[1]):

set_design_top top/dut_u

create_power_domain PD_TOP -include_scope

运行结果:

verdi结果中,在full power map窗口中可以看见只有一个电压域被定义,并且其power和ground都还没有定义:

<think>好的,用户想了解低功耗设计中的统一功率格式(UPF)的相关概念、使用方法和最佳实践。首先,我需要回忆UPF的基本定义和作用。UPF是IEEE 1801标准,用于描述芯片设计中的电源管理意图。它帮助设计工具实现电源关断、多电压域等低功耗技术。 接下来,用户可能需要了解UPF的关键概念,比如电源域、电源状态、隔离单元等。需要分点解释这些术语,确保清晰易懂。例如,电源域是指共享相同供电策略的电路模块,而隔离单元用于防止信号在断电时出现不确定状态。 然后,关于使用方法,应该分步骤说明,比如定义电源域、配置电源策略、验证设计等。每个步骤需要具体例子,比如使用UPF命令创建电源域,设置保留寄存器的电源供应等。同时,要提到常用工具如Synopsys的低功耗工具链,确保信息实用。 最佳实践部分,需要强调模块化设计、早期验证、层次化电源管理、功耗分析和文档记录。这些内容能帮助用户避免常见错误,提高设计效率。例如,模块化设计可以简化电源策略管理,早期验证能减少后期问题。 最后,生成相关问题需要考虑用户可能的进一步需求,比如UPF与CPF的区别、电源状态转换的实现、动态电压调节等。这些问题能引导用户深入探索相关主题,符合他们的学习路径。 需要确保回答符合系统级指令,使用正确的中文和LaTeX格式。例如,变量如$V_{dd}$要用行内公式,独立公式如功耗计算使用$$...$$。同时,引用格式要正确,结尾添加引用标识。检查是否有遗漏的关键点,比如UPF版本差异或工具支持情况,可能需要提及但不要过于深入,保持回答的全面性和简洁性。 总结整个思考过程,确保结构清晰,信息准确,满足用户对UPF基础和应用的需求。</think>### 低功耗UPF(统一功率格式)在芯片设计中的应用 #### 一、UPF基础概念 低功耗UPF(Unified Power Format)是IEEE 1801标准定义的硬件描述语言扩展,用于描述芯片设计中的电源管理意图。其核心目标是实现$V_{dd}$(工作电压)和$V_{ss}$(地电位)的动态控制,支持多电压域、电源关断、状态保留等低功耗技术[^1]。 关键术语: 1. **电源域(Power Domain)**:共享相同供电策略的电路模块集合 2. **电源状态(Power State)**:如`ON`/`OFF`/`RETENTION`等供电模式 3. **隔离单元(Isolation Cell)**:防止断电模块信号传播异常 4. **电平转换器(Level Shifter)**:跨电压域信号电平适配 #### 二、UPF实现方法 1. **电源域定义** ```tcl create_power_domain PD_CPU \ -elements {cpu_core} \ -supply {primary_rail} ``` 2. **电源策略配置** - 电源关断策略: ```tcl set_power_switch PSW_CPU \ -domain PD_CPU \ -on_state {on_state -supply {VDD}} \ -off_state {off_state -supply {}} ``` 3. **状态保留策略** ```tcl set_retention RTN_CPU \ -domain PD_CPU \ -retention_power_net VDD_RET \ -retention_ground_net VSS ``` 4. **验证流程** $$ \text{功耗完整性} = \sum_{i=1}^n (V_{dd_i} \cdot I_{leakage_i}) + \Delta P_{dynamic} $$ #### 、最佳实践 1. **模块化设计**:按功能划分电源域,例如: - `PD_CPU`(主处理器) - `PD_GPU`(图形处理器) - `PD_IO`(外设接口) 2. **早期验证**:在RTL阶段集成UPF验证,避免后端物理设计阶段返工 3. **层次化电源管理**: ```tcl create_supply_port VDD_TOP create_supply_net VDD_CPU -domain PD_CPU connect_supply_net VDD_CPU -ports VDD_TOP ``` 4. **功耗分析优化**: - 静态漏电:通过`set_leakage_optimization`指令控制 - 动态功耗:采用时钟门控(Clock Gating)技术 5. **文档同步**:建立UPF spec与设计文档的版本对应关系 #### 四、工具支持 主流EDA工具链支持UPF流程: - Synopsys:VCS + VC LP - Cadence:Joules + Conformal Low Power - Siemens:PowerPro + Questa ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值