基于时钟的低功耗动态管理方法研究

在集成电路设计过程中,随着其集成度的不断提高,功耗也成为了不得不考虑的问题。介绍了当前低功耗技术的研究现状,描述了低功耗的设计方法。在低功耗门控时钟技术的基础上提出了一种基于时钟的低功耗动态管理方法,在ADP036DSP芯片中集成了一个低功耗模块,低功耗模块有3种不同的工作模式,即IDLE、STANDBY、HALT模式,用户可通过对寄存器的配置,进入到不同的低功耗模式。仿真结果表明,低功耗模式能够被正常唤醒,且能够有效降低功耗。

一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证

通过分析直接内存存取(DMA)控制器的工作原理和主要功耗来源,发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题,为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求,提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案。采用自适应时钟控制机制,通过加入时钟门控技术,根据DMA数据传输需求动态调整时钟,使DMA引擎模块功耗降低了62%。针对暂停需求,采用了一种可暂停的控制策略,通过加入暂停指令,实现对DMA传输的实时暂停和恢复,提高了DMA控制器的灵活性。为了保证DMA控制器功能的正确性和完备性,采用基于覆盖率驱动验证(CDV)的验证策略,划分DMA控制器的功能点,针对每个功能点编写测试用例,搭建通用验证方法学(UVM)仿真验证平台,进行大量随机测试和定向测试,给出了测试的结果以及完整的覆盖率分析结果。

低功耗能量回收时钟发生器和触发器的设计

在深入研究能量回收和门控时钟技术的基础上,提出了能量回收时钟发生器和触发器的新型设计方案。该方案在SMIC0.35μm CMOS标准工艺下,利用Spectre软件进行仿真。仿真结果表明,采用能量回收技术后,新型结构的功耗比传统结构下降约42%;采用门控时钟技术后,新型结构的功耗比传统结构下降约65%。

可大大降低动态功耗的ISE 12软件设计套件

ISE 12软件设计套件实现了具有更高设计生产力的功耗和成本的突破性优化。ISE设计套件首次利用“智能”时钟门控技术，将动态功耗降低多达30％。此外，该新型套件还提供了基于时序的高级设计保存功能、为即插即用设计提供符合AMBA 4 AX14规范的IP支持，同时具备第四代部分重配置功能的直观设计流程，可降低多种高性能应用的系统成本。

28nm SoC芯片设计方法及流程实现

研究28nm SoC芯片的设计方法,探讨流程实现以及需要考虑的相关因素,重点在于设计中如何实现低功耗、高速度,并且在低功耗与高速度之间达到平衡,实现芯片的最佳设计。在设计中需要使用先进的设计流程以及严格的Sign-Off标准,同时,DFM保证芯片流片量产的成功以及稳定的良率。为实现低功耗,需要使用多个电源域(Power Domain)、门控时钟技术(Clock Gating)以及动态电压及频率调节(DVFS)等;为追求高速度,需要选择高速单元库(High Speed Library)和高速存储器(High Speed SRAM),尽量在关键路径使用LVT或ULVT。