6、双电源电压与串扰诱导延迟模型分析

双电源电压与串扰诱导延迟模型分析

双电源电压（DSV）在超深亚微米技术中的应用

在超深亚微米（UDSM）技术不断发展的背景下，双电源电压（DSV）技术在降低功耗方面的应用备受关注。DSV技术的效率主要取决于两个关键参数：使用较低电源电压的每个单元（“替换单元”）的功耗降低情况，以及替换单元的总体百分比。

• 多阈值设计中的DSV
  • 可替换率是影响DSV效率的重要参数之一。路径延迟分布能反映出有多少路径以及相应的门电路适合被替换。在单阈值器件设计中，不同技术下电路的路径延迟分布可能大致相同。然而，在同一电路中使用多阈值器件（混合 - Vth设计）会改变路径延迟分布。
  • 混合 - Vth设计具有吸引力，因为它允许使用低泄漏电流的器件（如HVT）实现电路的大部分部分，而设计中的性能关键路径则可以使用更快的器件（如RVT或LVT）。这种设计会使路径延迟分布从较短的路径延迟向较长的路径延迟转移，导致与单 - Vth设计相比，混合 - Vth设计中短延迟路径减少。因此，采用多 - Vth设计时，可能由Vddl供电的门电路的潜在数量会减少，随着替换率的降低，应用DSV的好处也会减少。
• DSV电路示例
  • 文献中报道了多个DSV应用的研究。不同技术下的DSV应用包括：0.8um技术中超标量微处理器的解码和控制逻辑块（Vddh = 5V；Vddl = 3V）、0.3um技术中的某些电路（Vddh = 2.7V；Vddl = 1.9V）、0.3um技术中的MPEG4编解码器核心（Vddh = 2.5V