在芯片设计中主要会用到哪些低功耗设计技术?
· 前言 ·
现如今便携式设备在人们的日常生活中已经越来越普及,手机,iPad,电脑已经成为了日常生活的必需品,就连我爷爷奶奶都已经开始使用智能手机视频聊天,刷抖音了。而便携式设备除了性能和大小以外,续航是我们最关心的问题。前几年某手机厂商更是打出了充电5分钟,通话2小时的广告语。
功耗过大的同时会产生更多的热量,设备过热便会影响器件工作,手机电脑会因此卡顿。同时也要更多的去考虑如何散热,增加散热设备,这样又增加了散热成本。
今天我们就来聊聊低功耗设计,在芯片设计中主要会用到哪些低功耗设计技术呢?
低功耗设计中的基本概念
Dynamic power and Leakage power:
在数字IC设计过程中,功率主要指动态功耗和漏电功耗。
在数字电路中,如果有信号翻转的话,那么便存在动态功耗,而漏电功耗则是一直存在的。
通常情况下,动态功耗远大于静态功耗,但是因为静态功耗是一直存在的,所以我们也不能忽略它。
低功耗设计的一般方法
- 基于时钟(clock)的低功耗设计
- 基于电压域(voltage)的低功耗设计
- 多阈值库(Multi-threshold libraries)
- RTL低功耗设计(Low power design structure)
a. 基于时钟(clock)的低功耗设计
该方法的设计思想就是当系统(比如手机手机)某一部分不工作时,我们可以控制其时钟的翻转,这样就能节省一部分功耗。举个例子,当我们打游戏时,那么通话模块是不工作的,我们可以停掉其时钟的翻转,从而节省功耗,增加手机的续航。
实现方法举例:
通常情况下我们是通过插入 clock gater 来控制时钟的翻转,插入clock gater是由综合工具自动完成的.
举个例子,有如下的RTL:
always @(posedge clk)
if (en)
Q<= D;
它的硬件电路如下图:
插入clock gater的硬件电路图如下:
寄存器级的clock gating 是为了减少一些不必要的时钟翻转。
下图就是clock gating做的不够好的示意图,DFF中间的 idle状态,时钟仍然是enable的。
为了节省功耗,我们可以在DFF idle的时候把enable信号置为0,从而控制时钟的翻转,达到节省功耗的目的,如下图:
图片新闻
最新活动更多
-
11月22日立即报名>> 【线下论坛】华邦电子与莱迪思联合技术论坛
-
即日-11.30免费预约申请>>> 燧石技术-红外热成像系列产品试用活动
-
11月30日立即试用>> 【有奖试用】爱德克IDEC-九大王牌安全产品
-
即日-12.26火热报名中>> OFweek2024中国智造CIO在线峰会
-
限时免费下载立即下载 >>> 2024“机器人+”行业应用创新发展蓝皮书
-
即日-2025.8.1立即下载>> 《2024智能制造产业高端化、智能化、绿色化发展蓝皮书》
推荐专题
- 1 同源共创 模式革新 | 华天软件皇冠CAD(CrownCAD)2025新品发布会圆满举行
- 2 上海国际嵌入式展暨大会(embedded world China )与多家国际知名项目达成合作
- 3 史上首次,大众终于熬不住开启40亿降本计划!关3个工厂,裁员万名...
- 4 iEi威强电新品丨IMBA-AM5:工业计算的强劲引擎
- 5 守护绿色学习空间,EK超低温热泵服务对外经济贸易大学图书馆
- 6 颜值高 有“门”道|贝特威汽车门板内饰AI视觉检测解决方案
- 7 观众登记启动 优解制造未来,锁定2025 ITES深圳工业展
- 8 “秸”尽全力,防患未“燃” | 秸秆焚烧智能监控解决方案
- 9 揭秘:「全球知名跨境电商」构建核心竞争力的“独门绝技”是?
- 10 3大场景解读 | 红外热像仪赋能科研智造创新应用
发表评论
请输入评论内容...
请输入评论/评论长度6~500个字
暂无评论
暂无评论