罗风 · 2021年02月22日

论功耗 | 低功耗检查

低功耗检查是低功耗设计必不可少的一个环节,此处所谓的低功耗设计指:多电压域设计,实现过程中在原有功能逻辑基础上插入低功耗单元,如:isolation cell, level shifter cell, retention register, power switch 等。

低功耗设计涵盖于设计流程的每一个环节:架构设计确定电压域划分,designer 负责power intent <1801>编写,验证人员完成low power verification, 实现人员负责各种插入并做插入后检查。

低功耗检查很重要,涉及到的面也多,需要对设计、电压域划分、power intent 语法及对应的实现流程都熟悉,当然还要熟练掌握低功耗检查工具——CLP 可谓低功耗检查领域的霸主——世上如果有一个工具,上手简单、使用方便、Debug 功能强大,一天熟练,一周变老司机,那定非CLP 莫属。


CLP 可以做什么

对于低功耗设计,从RTL 到GDS 的每一步都要用到CLP, 在RTL 阶段可以用CLP 检查power intent 的质量,在集成阶段可以用CLP 做power intent 的集成,在综合到P&R 每一个实现阶段都需要CLP 检查low power cell 插入是否恰当。

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CLP 1801 flow 是什么样

CLP 1801 flow 十分简单,只要读入lib/lef, RTL/netlist, power intent 即可,最关键的命令是 set lowpowr option, 用于指定power intent 是CPF/UPF/1801, 用于指定当前分析是针对哪个阶段的设计,用于指定constant signal 的power domain 信息等,该命令有许多option, 且针对CPF 跟1801 有不同的option 组合,通常一般设计大部分option 用默认值即可,对于特殊设计,根据需求加不同的option 即可。

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CLP 结果呈现

推荐用GUI 来check CLP 结果,run 完CLP 之后,打开low power rule manager 『点击工具栏上长得像电池的那个图标』,会将所有的violation 归类,绿色的表示没问题通常不用关注,红色的表示有violation 需要特别关注,黄色的表示有warning 通常也需要关注。

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如何Debug CLP

CLP 的debug 手段十分简单明了,点开某一个violation, 右键选中对应的violation -> report rule check, 会得到该violation 的详细信息,可以点击rule 的ID 得到该rule 的详细解释跟常用的解决办法。

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除此之外,CLP 1801 flow 有两条大牛逼命令:report lowpower info 跟report crossing path, 用这两条大牛逼命令可以解决90% 的问题。

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结语:在实现阶段做低功耗check ,记住九字箴言:不乱插、不漏插、不多插。CLP 用起来简单方便高效,但是要求使用者对自己的设计十分了解,对1801 十分了解。

作者:陌上风骑驴
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/2-IlswuKEl91UL1z6XfFMQ
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