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时钟门控

通过门控时钟动态降低功率
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描述

在大多数设计中,数据很少被加载到寄存器中,但是时钟信号在每个时钟周期中继续切换。通常,时钟信号驱动一个大的容性负载,使这些信号成为动态功耗的主要来源。
时钟门控可以降低功耗,原因如下:
•当寄存器被门控功能关闭时,功率在空闲期间不耗散
•在门控时钟电路中节省电力
•原始设计中使能电路上的逻辑被移除

启用时钟的寄存器示例

考虑在寄存器的数据输入处使用多路复用器(MUX)。这个MUX由一个使能信号控制。在设置时钟门控属性之前和之后,原始RTL中推断出的逻辑块如下所示。

Synthesis认为这种类型的描述是时钟门控的完美候选者。如果一个触发器的数据输入可以简化为数据引脚和输出引脚之间的MUX,综合工具可以通过将“数据输入”直接连接到触发器的数据引脚来建模这个触发器,并使用MUX enable通过插入的时钟门控元件对触发器的时钟信号进行门控,如图所示。

去克隆本地时钟门控

如果设计中不同寄存器的时钟门控逻辑使用相同的使能信号,RTL编译器可以为任何相同的寄存器合并这些时钟门控实例。这个过程称为时钟门反克隆。

页面内容最初由Cadence设计系统

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