深亞微米SCoC芯片的低功耗物理設計.pdf

1、時序、面積和功耗是芯片設計中的重要因素，隨著半導體工藝的進步，功耗因素在芯片設計中的關(guān)注度逐漸增高。業(yè)界已經(jīng)有一套低功耗設計方法，我們在一款低功耗芯片的設計實現(xiàn)以及驗證流程中，使用了基于IEEE1801標準UnifiedPowerFormat(UPF)的部分技術(shù)，成功的完成了從RTL到GDSII的全部過程，芯片已經(jīng)完成投片并進行了測試，測試表明芯片一切正常工作，從而驗證了所用到的低功耗設計方法的可行性。
　　 本文先介紹了物理設

2、計中的低功耗技術(shù)，描述了CMOS電路功耗的組成，包括動態(tài)功耗與靜態(tài)功耗以及它們之間的矛盾。介紹了門控時鐘、多閾值電壓邏輯、多供電電壓和門控電源等低功耗設計的技術(shù)。分析了多電壓供電的策略和設計中遇到的困難，對常用的電平轉(zhuǎn)換單元進行了描述。電源門控技術(shù)是比較復雜的一種低功耗設計方法，其中還用到了許多特殊的電源管理器件，如MTCMOS、隔離單元、保持寄存器等，而且電源開關(guān)網(wǎng)絡的控制和門控電源控制器的設計都要經(jīng)過深入的研究。
　　 本文

3、介紹了Synopsys基于UPF的低功耗設計流程，對UPF文件的內(nèi)容進行詳細的分析。UPF描述了設計的功耗意圖，如芯片電源管理的供電網(wǎng)絡，隔離單元、電平轉(zhuǎn)換單元的插入，電源開關(guān)單元等各個方面。它指定如何為各個設計建立電源網(wǎng)絡，各個電源線之間的行為，以及用來支持設計動態(tài)電源關(guān)斷額外的邏輯功能等。UPF并不提供布局布線的信息，和RTL描述設計也是分開的。UPF文件主要的內(nèi)容包括：對電壓域的描述，對電源網(wǎng)絡的描述，對電源關(guān)斷單元的描述，對隔離