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RSS订阅原创 低功耗设计手册-第十章 电压和频率缩放设计示例
上一章介绍了动态电压调节和自适应电压调节。本章介绍两个电压调节示例：ULTRA926和ATLAS926。这两款芯片都被设计为低功耗设计技术的技术范例。
2024-11-13 15:23:02
79
原创 低功耗设计手册-第九章 频率、电压缩放设计
在特定的技术范围内可以调整CMOS的电源电压；门延迟、建立和保持时间，甚至存储器访问时间在有限的范围内随着工作电压的降低而单调地调整。线性电压降低导致了动态功率消耗和泄漏功率的平方律（二次方）降低。前面的章节集中于优化动态功率的基本多电压技术和解决先进技术节点上的泄漏功率的技术。电压调节-基于工作负载降低电源电压和时钟频率-是一种更积极的动态功率降低技术。它对于0.18um和0.13um的技术节点（通常分别为1.8V和1.2V的标准工作电压）很有效，其存在显著的电压裕度。
2024-11-06 10:10:50
61
原创 低功耗设计手册-第八章 低功耗IP设计
前几章从系统架构师和芯片设计者的角度讨论了低功耗设计。本章从复杂IP设计工程师的角度来描述低功耗设计，如处理器、DSP、USB、PCI Express和总线基础架构。到目前为止，我们已经假设IP是相对固定的，我们必须增加低功耗能力。现在，我们将讨论如何设计复杂的IP，以满足我们的低功耗目标。今天，绝大多数复杂芯片都是使用IP设计的——第三方或内部开发。设计好的IP的关键是以一种允许它在多个应用程序中使用的方式来设计它。
2024-11-06 10:06:00
346
原创 低功耗设计手册-第七章 功率门控示例
SALT技术示例工程提供了测试本书所述功率门控和状态保留方法的平台。本章我们会给出更详细的系统设计和RTL代码。SALT芯片用90纳米工艺技术实现，包含ARM处理器，AMBA总线以及对应的外设，新思科技（Synoposys）的USB OTG数字核和物理层PHY。ARM核与USB核独立电源门控。ARM核使用全状态保留；USB核使用部分状态保留。两个核都使用header样式的开关结构；因此二者共地，通过切换VDD实现电源开关。在第一节，我们描述处理器的功率门控设计。
2024-10-29 11:09:40
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原创 低功耗设计手册-第五章 设计功率门控
本章从前端RTL视角描述了功率门控。图5-1所示为设计中的关键组件。功率门控的主要问题包括开关网络和功率门控控制器的设计。我们也需要决定何时何处插入保留触发器和隔离单元。
2024-10-28 16:53:25
176
原创 低功耗设计手册-第四章 功率门控概述
漏电功耗随着CMOS工艺技术的迭代而不断增加。这种泄漏功率不仅是对电池供电或便携式产品的严重挑战，而且越来越成为必须在服务器、路由器和机顶盒等系留设备中解决的问题。为了减少芯片的整体泄漏功率，我们非常希望引入一些机制来关闭未被使用的模块。这种技术被称为功率（或电源）门控。第二节从RTL设计的角度描述了电源门控。本章节提供了对电源门控的概述。下面的章节将继续介绍如何在RTL级别上实现电源门控，在SALT芯片上使用的电源门控策略，以及电源门控的架构含义。
2024-10-28 11:03:17
191
原创 低功耗设计手册-第三章 介绍
前一章讨论的技术已经成熟；工程师们使用它们已经有一段时间了，设计工具已经支持它们多年了。通过这一章，我们开始讨论更新的和针对性的方法来降低功率：功率门控和自适应电压缩放。这两种技术都在于摆脱传统的方法，即在设计中对所有（内部）门使用单一的固定供电轨。（多年来，IO单元在大多数芯片中都有独立的电源供应）。这种新方法最基本的形式是将芯片的内部逻辑划分成多个电压区域或功率域，每个区域都有自己的电源供给。这种方法被称为多电压设计。它是基于对现代Soc设计的认识，不同的数据块有不同的性能目标和约束条件。
2024-10-25 17:06:25
258
原创 低功耗设计手册-第一章 介绍
1.1 概述在过去的二十年时间里，复杂芯片的设计已经经历了一系列巨大的改变。20世纪80年代，引入了基于语言的设计和综合。在20世纪90年代，设计重用和IP成为主流设计。在过去的几年里，低功耗设计再次开始改变设计师处理复杂SoC设计的方式。每一次技术革新都是对不断发展的半导体技术所带来挑战的回应。芯片密度的指数级增长推动了基于语言的设计和综合的应用，极大地提高了设计者的生产力。这种方法将摩尔定律搁置了大约十年，但在百万门设计的时代，工程师们发现，为一个新的芯片项目编写新的RTL是有限的。
2024-10-24 11:19:46
127
原创 低功耗设计手册-前言
低功耗方法手册》是ARM和Synopsys在商业上以及我们个人之间长达十年的合作成果。1997年，ARM和Synopsys合作开发了一种可综合成为电路的ARM7内核。Dave是项目中ARM方面的负责人；Mike的团队负责项目中Synopsys的部分。这促成了ARM9上的一个类似项目。在这些项目之后不久，我们两人开始了一系列技术示范项目。我们都觉得我们需要像客户一样使用我们的产品，以便了解如何使这些产品变得更好。因此，我们开发了一种结合ARM和Synopsys IP的测试芯片，并将其成功流片。
2024-10-24 10:29:01
152
原创 VCLP使用指南-3.阅读和构建设计（5）
当在设置了`set_port_attributes -driver_supply/-receiver_supply`约束的端口上设置`-unconnected/-feedthrough`时，在`read_upf`期间会报告警告消息`UPF_SPA_FEEDUNCONN_IGNORED`。因此，可以在UPF开发阶段，使用`read_upf`和`check_lp -stage upf`与`remove_upf`的组合，逐步完善UPF，而无需退出会话重新加载设计。- UPF必须以文件形式读取。
2024-10-21 14:36:06
121
原创 VCLP使用指南-3.阅读和构建设计（4）
VC LP可以使用`report_link` Tcl命令识别空模块、黑盒、没有定义的模块，以及那些不符合综合阶段要求的模块。`report_link`命令的输出包括包含仿真定义和liberty定义的模块名称。然而，如果在实例连接中指定的端口名称、端口宽度和端口方向与liberty定义中指定的端口不匹配，那么liberty定义将被丢弃，仿真定义将被用于这些实例。当指定了-sim_match选项时，`report_link`命令的输出将包括所有包含仿真和liberty定义的模块。语法：使用模型。
2024-10-21 10:42:16
220
原创 VCLP使用指南-3.阅读和构建设计（3）
vsi_dw2vcslib.csh` 脚本是作为Synopsys DW库的一部分提供的脚本（`<DWROOT>/dw/scripts/dw_analyze_idp.csh`）的包装器。`dw_analyze_idp.csh` 脚本包含了分析DW库中所有DW部件所需的 `vhdlan`/`vlogan` 调用。3. 如果设置了hdlin_dwroot，但未设置vsi_dwroot，则使用`vcst_rtdb/.internal/design/vsi_dwroot`作为vsi_dwroot。
2024-10-18 11:31:49
121
原创 VCLP使用指南-3.阅读和构建设计（2）
使用此命令，用户可以从预先分析的设计文件中详细化设计，从一个指定的顶级模块开始。此命令成功时返回1，失败时返回0。在这个示例中，`analyze`命令用于分析网表文件`netlist.v`，Verilog顶级文件`top.v`和VHDL RTL文件`rtl.vhd`，然后使用`elaborate`命令详细化顶级模块`top`。在这个示例中，`<top_name>`是您的设计顶层模块名称，`<config_name>`是您的v2k配置文件名称，`<other options>`是传递给VCS的其他选项。
2024-10-18 11:06:13
121
原创 VCLP使用指南-3.阅读和构建设计（1）
然而，对于带有预先实例化的LP单元（例如ISO、LS、宏单元、pads）的RTL设计，以及大多数逻辑/物理网表设计，提供Liberty文件是必要的。set_pg_pin_model命令在设计被读取之前执行时，会创建一个新的pg引脚，并设置其上的相关属性。如果命令在设计被读取之后执行，不会添加新的pg引脚，如果找到了所指的引脚，则会向其添加适当的属性。这些命令设置了search_path和link_library变量，以便VC LP可以在指定的路径中查找和加载所需的Liberty库文件。
2024-10-17 14:27:07
135
原创 VCLP使用指南-2.开始使用vclp
• 当第一次执行check_lp命令时，配置会被重置（因此ISO_INST_MISSING会重置为其默认的错误严重性），然后执行g1的目标配置命令。在check_lp -stage upf、check_lp -stage design和check_lp -stage pg命令之前使用configure_lp_electrical命令。• 当在多个configure_tag -app LP命令中使用相同的目标时，这些命令会被存储在同一个存储桶中，并且在使用-goal选项的check_lp时执行。
2024-10-17 10:00:11
680
原创 VCLP使用指南-1.简介
这一章节提供了对验证编译器平台（Verification Compiler Platform）、VC静态平台（VC Static Platform）和VC LP的介绍。本章分为以下几个部分：- 验证编译器平台- VC静态和形式化平台- VC LP。
2024-10-16 11:07:38
613
原创 【Power Compiler手册】18.查询和过滤属性
对于分层时钟门控单元，派生的时钟门控属性仅在应用于分层时钟门控包装器时才有效。如果将属性应用于离散时钟门控或离散集成时钟门控的叶子单元，对于布尔属性，该属性返回false；当应用于包含在分层时钟门控包装器中的叶子集成时钟门控时，此属性为true，但当应用于该包装器时为false。在本附录中描述的派生属性是Power Compiler工具基于其他属性或净列表配置自动分配给设计、单元和引脚的只读属性。这个附录描述了你可以在脚本中使用的派生属性，以便查看和过滤与时钟门控相关的设计对象，以优化功耗。
2024-10-16 10:05:28
150
原创 【Power Compiler手册】17.集成时钟门控单元示例
这个附录包含了一个集成时钟门控单元的.lib文件描述示例，以及上升沿（正边沿）和下降沿（负边沿）集成时钟门控单元的一些电路图示例。• 库描述• 示例电路图。
2024-10-14 10:37:28
72
原创 【Power Compiler手册】16.下层域边界支持
默认情况下，Power Compiler工具将电源域的根单元的逻辑边界视为电源域的边界。然而，为了遵守IEEE 1801（UPF）标准，该工具也可以将电源域边界扩展到包含在其中的另一个域的边界。你可以在下层域边界指定用于电平转换器和隔离策略定义的元素，这为你在选择电源管理单元的位置提供了额外的灵活性。
2024-10-14 10:33:37
305
原创 【Power Compiler手册】15.多角多模式设计中的功耗优化
在S1场景中，电源域PDT在1.0V下运行，而电源域PDA在0.8V或关闭状态下运行，电源域PDB在0.6V或关闭状态下运行。要在多角多模式设计中执行动态功耗优化，请使用`set_scenario_options -dynamic_power true -setup true`命令。在每个场景中使用`set_voltage`命令设置的供电网上的具体电压是特定于场景的。图127中的多角多模式设计以及随后的示例脚本48和示例49展示了如何在UPF文件中定义电源意图，并为多角多模式多电压设计定义场景。
2024-10-11 09:48:12
670
原创 【Power Compiler手册】14.电源优化的库设置
因此，单元实例被链接到该集合中第一个匹配类型的单元（例如，第一个AND2_4），即使每个场景特定的set_operating_conditions命令都指定了-library选项。由于set_port_attributes或set_related_supply_net命令的设置，库中的PAD单元的轨道电压与端口上的供电电压不匹配，这些PAD单元从运行条件推断中排除。为了构建驱动单元的时序弧，不同场景使用了不同的库。当将库转换为PG引脚格式时，如果新创建的库文件是完整的，可以开始使用该库来实现设计的低功耗。
2024-10-11 09:43:00
192
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（16）
另一方面，由于SN2供电网络是依赖于域的，它只限于在模块U1的域中使用。当在定义隔离策略的路径中指定repeater_supply属性时，使用-source、-sink或-diff_supply_only选项，repeater_supply属性的值用于派生模块边界的iso_source和iso_sink属性的值。在读取模块级UPF文件之前读取顶级UPF文件时，你必须将upf_allow_refer_before_define变量设置为true，以允许加载具有对设计中未链接子模块引用的仅顶层UPF文件。
2024-10-10 09:32:01
433
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（15）
当工具读取包含电源和地信息的Verilog网络列表时，它会将网络列表中的PG供电连接与UPF供电匹配，并将这些连接转换为UPF命令。示例44显示了当mv_output_upf_line_width变量设置为30，mv_output_upf_line_indent变量设置为3时，由save_upf命令写入的UPF文件。如果供电网络驱动顶层的一个单元，但该网络没有明确连接到UPF文件中定义的供电端口或供电集函数，那么这些单元的供电输入就是未驱动的线。每个模块网络的名称与UPF供电网络的PG供电网络相对应。
2024-10-10 09:29:03
276
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（14）
报告包含有关电平转换器插入和始终在线缓冲的变量设置的详细信息，相关的电源状态表，驱动器到负载引脚连接，指定路径上的引脚到引脚信息，用于插入电源管理单元的目标库，以及其他有用的调试信息。使用带有-level_shifter和-lib_cells选项的analyze_mv_feasibility命令来执行电平转换器的映射可行性检查，并生成一个全局报告，报告所有无法解决电平转换器违规问题的路径上的失败原因。可以通过检查设计中的错误并生成一个可以在控制台日志视图中查看并保存在文件中的违规报告来分析多电压设计问题。
2024-10-09 09:47:07
183
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（13）
有了在非偏置区域插入具有偏置PG引脚的库单元的灵活性，如果设计在偏置和非偏置区域之间具有匹配的运行条件和匹配的电源和地电压，那么偏置库单元可能会映射到非偏置区域。- 如果在`set_non_bias_approved_list`命令的前两个选项中的任何一个的选项列表中指定了电源管理单元，则工具不会跳过这些单元的偏置检查。在执行`check_mv_design`命令期间，工具会执行此偏置检查，并且对于违反此规则的每个单元，根据单元的类型，打印适当的警告消息。- 使用此功能时，最顶层的域必须是启用偏置的。
2024-10-09 09:35:47
215
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（12）
电源状态表是设计中一组电源状态，其中每个电源状态都是将电源状态分配给各个电源网络的表示。）假设在BLOCK中创建了域状态。也就是说，当有一个禁用了状态传播的BLOCK和一个启用了状态传播的TOP设计时，您以在TOP中创建电源状态组，并使用这些组来引用BLOCK中的状态，以定义完整的电源状态表（PST）。在自上而下的流程中，较高作用域的电源状态表的电源状态被推送到较低作用域的电源状态表。在分层设计中，工具在检查top和block电源状态表中的电源状态和电源状态表的一致性之后，创建最终的系统电源状态表。
2024-10-08 10:14:27
329
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（11）
电源模型是封装在 `define_power_model` 命令中的 IEEE 1801 命令。以下是名为 my_model 的电源模型定义的示例：`add_parameter` 命令指定了要在电源模型内定义的参数名称。这些参数可以从 `apply_power_model` 命令中被覆盖。当定义了电源模型后，可以将模型映射到单元实例的列表上。例如：在这个例子中，电源模型 my_model 被应用到了 `u1/macro` 和 `u2/macro` 这两个单元实例上。
2024-10-08 10:09:14
365
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（10）
要限制在 `map_retention_clamp_cell` 中指定的库单元仅用于映射零引脚保留钳位，并且不用于其他隔离策略，请在运行 `map_retention_clamp_cell` 命令前将 `upf_iso_map_exclude_zpr_clamp_lib_cells` 变量设置为 true。有效的保留库单元具有 `retention_cell` 属性，出现在目标库列表中，并且被列为 `map_retention_cell` 命令中的库单元。如果策略之间存在冲突，工具将保留首先创建的策略。
2024-09-26 14:45:44
545
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（9）
在平面设计中，工具会忽略在嵌套域的根单元上指定的任何 `terminal_boundary` 属性。可以在双向（inout）端口上使用 `set_port_attributes` 命令的 `-driver_supply` 和 `-receiver_supply` 选项。HighConn 侧面对包含端口接口的实例的父级是可见的。如果实际供电与 `set_port_attributes` 或 `set_related_supply_net` 命令中指定的供电存在差异，工具会发出一个或多个警告消息。
2024-09-25 15:52:56
266
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（8）
• 在指定 `set_isolation` 命令的 `-elements` 选项和 `-source`、 `-sink` 或 `-diff_supply_only` 选项之一之前，使用 `set_design_attributes` 命令设置 `derived_iso_strategy` 属性。同样，当使用 `-elements` 选项和 `-source`、 `-sink` 或 `-diff_supply_only` 选项之一时，只能与 `-location` 选项一起指定 `fanout`。
2024-09-25 10:03:50
417
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（7）
在为 DFT 路径指定 UPF 电平转换器策略时，`-source` 和 `-sink` 电平转换器策略在 UPF 中指定，以针对在 `insert_dft` 命令期间生成的 DFT 路径。使用 `-elements` 选项来指定策略适用的域中的端口和引脚列表，覆盖任何 `threshold` 或 `rule` 设置。使用 `set_level_shifter` 命令的 `-name_prefix` 或 `-name_suffix` 选项来指定在实施特定电平转换器策略时添加的电平转换器单元实例的命名。
2024-09-24 11:09:27
278
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（6）
的可测试性设计（DFT）特性，即输入信号上的自定义封装单元，用于插入包裹现有输入信号的测试逻辑。这样的封装单元具有备份电源，以保持包裹信号的供电，从而保持其电源特性。参见以下图形：流程支持在输入信号上插入自定义的始终开启（AO）单元。在Power Compiler UPF流程中创建这些自定义AO多路复用器（MUX）单元的步骤如下：1. DFT在自定义单元插入前调用UPF。UPF测试插入操作，并根据是否允许在给定的网络段中插入自定义单元，返回真或假。2.
2024-09-24 11:06:42
180
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（5）
考虑以下UPF，其中供电集中未定义偏置功能，且供电集未解析为供电网络：#UPF由于将enable_bias属性设置为派生，在派生的UPF中，SS1的n-well和p-well功能与电源和地功能相同。这也反映在report_power_domain命令的结果中。派生的UPF电源状态是供电集的属性。供电集中的供电网络在不同时间可以处于不同的电源状态。使用`add_power_state`命令，您以为供电集中总是一起出现的那些供电网络定义一个电源状态。
2024-09-23 10:08:16
533
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（4）
还可以在使用`create_power_domain`命令的`-supply`选项时指定`extra_supplies_#`关键字，以限制电源域中供电的可用性。供电集是与电源域无关的，这意味着供电集中的电源和地可以被在创建供电集的作用域内定义的任何电源域使用。供电集是与电源域无关的，这意味着供电集中的电源和地可以被在创建供电集的作用域内定义的任何电源域使用。供电集句柄是在电源域的作用域中创建的，并且可用于与它们创建的电源域相同或更低作用域的电源域中。可以通过使用供电集的名称和功能名称来访问供电集的功能。
2024-09-23 10:05:30
396
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（3）
可以使用`create_supply_net`命令创建自定义解析函数。如果`-resolve`选项后的字符串不是`unresolved`、`parallel`、`one_hot`或`parallel_one_hot`，工具会假设该字符串是自定义解析函数的名称。这个字符串会被解析并保存到输出的UPF文件中。以下示例指定了一个自定义解析函数：如果在一个网络指定了自定义解析函数，工具允许该网络上有多个驱动器，并检查所有连接的网络是否具有相同的解析函数。
2024-09-12 16:24:21
548
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（2）
在这个场景中，在约束传播期间，工具会比较BLOCK中的原子电源域与TOP设计中的原子电源域，并且确认所有属性都匹配。因此，域合并成功，工具会丢弃来自BLOCK的域。在这个场景中，在约束传播期间，工具会比较BLOCK中的原子电源域与TOP设计中的非原子电源域，发现电源域不匹配。在这个场景中，在约束传播期间，工具会比较BLOCK中的非原子电源域与TOP设计中的原子电源域，发现电源域不匹配。在这个场景中，在约束传播期间，工具会比较BLOCK中的原子电源域与TOP设计中的原子电源域，发现它们的一些属性不匹配。
2024-09-12 16:21:22
430
原创 【Power Compiler手册】13.UPF多电压设计实现（1）
Power Compiler 工具支持 UPF 命令来定义、查看和检查电源意图规范。或者，你可以使用 Design Vision GUI 来定义和检查电源意图规范。本节讨论了如何使用 UPF 命令和 GUI 来指定电源意图。GUI 中的“电源”菜单允许你指定、修改和查看你的电源架构。它还让你可以查看 UPF 图表，以检查你在设计中定义的 UPF 规范。GUI 中的 Visual UPF 对话框允许你定义、编辑和查看你的电源意图。你还可以将你的电源意图生成 UPF 脚本。
2024-09-11 14:13:29
887
原创 【Power Compiler手册】12.多电压设计概念
在多电压设计中，子设计实例在不同的电压下运行。在多电源设计中，各个子设计的电压相同，但各个块可以独立地开启和关闭电源。在本用户指南中，除非另有说明，术语“多电压”包括多电源和混合多电源-多电压设计。有关多电压设计和库要求的信息，请参见以下主题：- 多电压和多电源设计- 多电压设计的库要求- 电源域- 电压区域。
2024-09-11 11:43:49
609
西门子Tessent Shell 用户手册-芯片测试与诊断工具使用指南
2024-10-21
Synopsys Formality设计验证工具用户指南与自动化设置流程详解
2024-10-12
Synopsys DC Explorer 用户指南：从库管理到优化技巧详解
2024-10-12
Cadence 低功耗电路验证与设计规范手册
2024-10-11
智能逻辑等价检查工具 Conformal SmartLEC 快速入门与应用
2024-10-11
Conformal Constraint Designer V22.2版本用户手册介绍与RTL集成
2024-10-10
Conformal等价检查工具用户手册及其特性介绍
2024-10-10
Cadence Genus 用户手册
2024-10-08
Joules 用户指南21.1版本介绍
2024-09-24
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