low power-upf-vcsnlp（七）

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分类专栏： 低功耗验证设计 文章标签： systemverilog low power
于 2023-03-18 19:45:09 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/geter_CS/article/details/129640756
本文介绍了在低功耗设计中，如何使用UPF文件正确地将netVDD_TOP_连接到DUT实例的portvdd，避免在仿真过程中出现多驱错误。当VDD_TOP_保持开启时，portvdd在波形上表现为拉高状态。同时强调不应直接使用电源域的supplynet连接到port，以防止出现信号驱动冲突的问题。

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low power-upf-vcsnlp（六）lhttps://blog.youkuaiyun.com/geter_CS/article/details/126784165?spm=1001.2014.3001.5501

10.upf中的net链接DUT内部端口信号

如下图所示，在第35行，直接将net VDD_TOP_连接到 inst0的port vdd零上。

 当我们进行仿真时，当给VDD_TOP_上电，port vdd在波形上是拉高的，是被驱动的。如下图所示仿真结果，图中vdd波形上，有一段是通过power switch的掉电，但是由于VDD_TOP_一直是ON的，所以vdd仍然是拉高的状态：

 注意也可以用VDD_TOP net（35行）直接接此port，

 但是不要直接使用该电源域的supply net，连接到这个port，否则回报多驱。

上下电：

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<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** $$ \text{功耗完整性} = \sum_{i=1}^n (V_{dd_i} \cdot I_{leakage_i}) + \Delta P_{dynamic} $$ #### 三、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 ---
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