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幾種常見(jiàn)的低功耗soc設(shè)計(jì)方法

快樂(lè)的芯片工程師 ? 來(lái)源:快樂(lè)的芯片工程師 ? 2023-08-20 11:20 ? 次閱讀

soc設(shè)計(jì)中低功耗經(jīng)常使用的方法有以下幾種:

1. 多閾值工藝(Multi-Vt Design)方法:這種方法是通過(guò)使用不同閾值電壓的標(biāo)準(zhǔn)單元來(lái)降低靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗。對(duì)于性能要求高的模塊,可以使用低閾值單元,提高速度;對(duì)于性能要求低的模塊,可以使用高閾值單元,降低漏電流。這種方法沒(méi)有面積開(kāi)銷(xiāo),但需要考慮不同閾值單元之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換和時(shí)序匹配問(wèn)題。

2. 電源門(mén)控(Power Gating)方法:這種方法是通過(guò)在不需要工作的模塊上切斷電源來(lái)降低靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗。這種方法可以大大減少系統(tǒng)的待機(jī)功耗,但需要考慮電源開(kāi)關(guān)單元的設(shè)計(jì)、電源切換的時(shí)間和電源網(wǎng)絡(luò)的分布問(wèn)題。

3. 多電壓域(Multi-Voltage Domain)方法:這種方法是通過(guò)給不同功能的模塊提供不同電壓的電源來(lái)降低動(dòng)態(tài)功耗。對(duì)于性能要求高的模塊,可以使用高電壓,提高速度;對(duì)于性能要求低的模塊,可以使用低電壓,降低功耗。這種方法可以靈活地調(diào)整系統(tǒng)的性能和功耗之間的平衡,但需要考慮不同電壓域之間的電平轉(zhuǎn)換和隔離問(wèn)題。

4. 動(dòng)態(tài)電壓與頻率調(diào)節(jié)技術(shù)(Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS):這種方法是通過(guò)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整工作電壓和頻率來(lái)降低動(dòng)態(tài)功耗。這種方法可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化性能和功耗之間的平衡,但需要考慮電壓和頻率變化對(duì)時(shí)序和穩(wěn)定性的影響問(wèn)題。

5. 門(mén)控時(shí)鐘(Clock Gating)方法:這種方法是通過(guò)在某些時(shí)鐘周期內(nèi)關(guān)閉不需要工作的模塊或單元的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)降低動(dòng)態(tài)功耗。這種方法可以減少信號(hào)翻轉(zhuǎn)和短路電流,但需要考慮時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、時(shí)鐘分布的平衡和時(shí)鐘毛刺的消除問(wèn)題。

以上就是本文介紹的幾種常見(jiàn)的soc設(shè)計(jì)中低功耗經(jīng)常使用的方法,以及它們分別是如何降低靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗的。soc設(shè)計(jì)中低功耗是一個(gè)重要方面,需要設(shè)計(jì)者在不同階段和層次上進(jìn)行考慮和優(yōu)化。

編輯:黃飛

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原文標(biāo)題:soc設(shè)計(jì)中低功耗經(jīng)常使用的方法

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