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在多电源多电压时代符合UPF单元库环境 　　摘要:各式各样的低功耗设计技术需要被使用来降低设备的功耗,进而增加电池的使用寿命。芯片设计的每个步骤都需要低功耗方案,如何有效地设计与管理这些复杂的低功耗方案成为了一个至关重要的课题。本文我们将回顾传统多电源多电压设计流程,然后与基于统一功率格式方法学做一个比较。稍后,我们将介绍专用单元库的需求以及分享一些我们对统一功率格式方法学的看法。 　　关键词:低功耗设计; 多电源多电压单元库的环境;统一功率格式 　　 　　UPF-Compliant Library/Environment 　　in the Multi-Supply Multi-Voltage Era 　　 　　Tsai Shi-Huei,Koan Huang, CHEN Hung-ming 　　(Faraday Technology China Corp.,Shanghai,200233 China) 　　 　　Abstract:While various low power design techniques need to be employed to reduce device power consumption and increase battery lifetime, how to efficiently design and manage these complex low power schemes intertwined with chip design activities becomes a major concern. In this paper, we will review traditional MSMV library environment, then compare it with Unified Power Format-based methodology. Later, we will introduce specific library requirements and share some views on UPF-based methodology. 　　Keywords: Low Power Design; Multi-Supply Multi-Voltage;Unified Power Format 　　 　　1传统的方法 　　 　　 传统上电源和地在设计RTL的阶段是不被考虑的。造成这个结果的原因在电源线和地线在布局布线的时候单元会自动地接合。因为相同的资料会经由每个使用过的单元与模块所携带,资料会被视为冗余,因此在逻辑设计的时候会被移除,以便使RTL设计人员能够更加专注于信号线的逻辑行为。 　　 　　2过渡到多电压多电源设计 　　 　　 随着多电压多电源设计的流行,情况发生了很大变化。因为供应电压的不同,除非设计应用到多轨(multi-rail)单元,否则单元不再能被自动地接合。一个实际的实现方式是将这些单元集合成一组再供给相同的电压参考源,限制他们在一个特定分配的区域,然后给他们连接一个适当的电压源,这样,有效地构成了我们经常提到的“电压域”的概念。 　　 电压域打开或关闭是按照正常模式或待机(Standby)模式的操作来设计,用以减少电源的浪费。电源线不再是静态的连接,而是和特定电压域的电源开或关等状态的行为有关。为了截取电源开关状态的差别,电源跟地连接的需求至少在门级仿真的时候,正确的电源开关行为要能够被确认。 　　 对每个电压域基于模块的方法可能习惯于得到综合产生的电压域网表,然后在该电压域的网表加入传统电源与地的连接,并且在芯片整合的时候进行调整。 　　 　　3改写传统的流程 　　 　　 所以利用现在的工具以及传统的流程来处理多电压多电源设计一般来说要牵涉到下列的工作: 　　 ●将每个电压域以模块的方式来呈现 　　 ●在门级网表的阶段接上电源线和地线 　　 ●在电压域间连接适当的逻辑 　　 ●将电源的开与关视为模块功能的一部分 　　 ●经由仿真来做最后的确认 　　因此我们看到了在门级网表加入电源与地连接线的需求,所以经由这个流程接口也能达到一致,而相应的电源开关行为能够经由电力来源的状态被捕捉到,表1举一个例子来说明从单元的角度来看差别何在。 　　 　　4会发生问题的地方 　　 　　 虽然上述的方式可行,但使用者必须注意避免在人工定制的过程里出现必定会发生的人为错误。有些在传统流程里常会发生问题的地方如下所列: 　　 ●在网表级处理电源与地线 　　 ●为了集合并且联接相同电压的组(cluster)所做的手工连接 　　 ●芯片实现时所做的顶层整合 　　 ●验证时对电源/地线行为的建模/