罗风 · 2021年03月18日

论功耗 | IEEE1801 Coding Part III

Power Switch

Power Switches:用于控制shut off power domain 电源的开关,power switch 用于控制power net 故跟power plan 相关,在实现时需要精细考虑以尽量减小其造成的IR-drop. 不像其他low power cell 通常需要在综合时插入, power switch cell 是在P&R 工具中插入的。通常power switch cell 有Coarse Grain 和Fine Grain 两种,更常用的是Coarse Grain, 根据切断电流通路的位置它又分Header Switch  跟Footer Switch 两中。Fine Grain 指对每个STD cell 分别关断,这要求每个STD cell 自带一个Switch 管子且有一个控制pin, 在该Domain 不工作时将supply 断开。

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常见的Power Switch cell 有一个控制信号或两个控制信号用-control\_port 来指定,用-on\_state 来定义控制逻辑,如"与或非" 。 -ack\_port 所指定的信号用于表示输出电压是否已稳定,这个信号通常用于其他power switch 的输入或状态机的控制。

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Retention

Retention:shut off domain 中有些寄存器非常重要,即便是掉电后其内容也需要被保留住,以保证上电后相关逻辑有个正确的起点,在低功耗设计中这些寄存器会用retention 寄存器来替换,retention 寄存器有多种结构,差别之处主要在控制信号的数目及控制方式,内部结构相差并不大。相比于普通的寄存器Rentention 寄存器内部多了一个有独立电源的latch, 这个独立电源会连到always on supply 上,当主电源掉电后,该Latch 会将寄存器掉电前最后的状态锁存住,当主电源恢复后,再将该Latch 锁存的状态读回。常见的retention cell 有如下几种,此处不展开描述,会另辟章节介绍这些低功耗cell。

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Retention rule 比其他几个rule 要复杂一些,在定义retention rule 之前需要确认几点:

  • 去lib 或lib 的doc 中确认要用到的retention cell 的控制信号是哪些,及相应的有效电平。
  • 跟设计人员确认shut off domain 中哪些寄存器需要做retention.
  • 确认retention cell 的backup supply是谁。

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哪些寄存器需要retention

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指定retention cell 的backup supply:

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指定retention cell 的控制信号:

WeChat Image_20210318103501.png

指定用那种retention cell:

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作者:陌上风骑驴
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/j0YtEj72XCDtWo4SpUfg1w
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