理解UPF值结构的基本部分。
通用电力格式(UPF)中起着重要的作用减轻在战斗中动态和静态功耗低功耗的先进工艺技术。更高的流程节点绝对是吸引尽可能更多的功能集成在一个较小的死区以更低的成本。然而,在现实中,这是在成倍增加的功率泄漏的成本。这是因为所需的最低gate-to-source电压微分在CMOS设备创建一个源极和漏极之间的传导通路终端(称为阈值电压)已经被推到极限。功率泄漏是一个函数的阈值电压,在较小的设备几何图形,其对总能量的贡献耗散变得重要。设备电源电压和泄漏电流直接导致泄漏功率;而交换活动的电容性负载对电源电压和开关频率动态功率。
降低电源电压可以用来控制泄漏和动态功耗。这成为一个主要电源管理的趋势在过去的几年里,很大程度上是因为芯片设计和验证社会更多的控制电压作为设计参数,而不是在集成电路制造工艺技术,更受到铸造厂的影响。因此,主流电源管理和减少技术仅仅是基于直接操作的电压、连接和供电电压的区域或电网分布在芯片上。
在本文中,我们将探索、电力领域的基本部分UPF值结构。所有其他主要因素,完全是用来定义UPF值建立在电力领域界限。因此,UPF值功率域是实例的集合被视为一组电源管理的目的。域是欧盟的权力的界面上边界和下边界的领域。和权力的范围和程度域被严格定义的元素列表和上界或下界接口关系。
趟车的基本结构
趟车是电源管理方法,促进了不同的功耗降低技术的采用,使权力规范的形式化建模和映射到一个设计。UPF值文件设计通常从UPF值创建规范。UPF规范定义了,作为最低要求,电力领域的名称和数量,其组成元素的HDL实例,系统的配电网络,和相应的权力。进一步的需求添加不同的策略取决于条件和注意事项。事实上,建模UPF值主要是由目标设计目标和适用的电源管理和减少技术。
趟车结构的基本组成部分是基于以下类别。
这些基本的组成部分是进一步增强与设计或高密度脂蛋白构造参数。具体来说,设计范围可能包括分层top-design-module或实例名称和电力领域的边界是由分层实例路径。权力策略——例如,分解动作(ISO), level-shifters (LS)、电源开关(PSW)和保留失败(复位触发器)也指设计或高密度脂蛋白实例,港口,和渔网推断或插入相应的细胞和连接电源和控制信号。UPF值组成部分的语法和语义严格定义的语言参考手册(LRM)。确保准确的定义和语义语法指导遵守的内在逻辑和词汇意义定义的结构。
重要的是,UPF值是所有PA的驱动力设计验证和实现自动化工具。这些工具解释和分析UPF值根据源和汇通信模型基本结构或内部域间的通信,战略协会特别权力意识到细胞(ISO, LS等)推断或插入,腐败的部署模型,调试便利化,结果报告,等等。
成功部分关注UPF值和它的基本构造的方法来定义和区分能力域和域边界。这主要是基于LRM,其次选择不同的设计实现。今天采用的主流技术,如下所示,大多是基于设计类型和复杂性要求芯片系统(SoC), ASIC,微控制器单元(MCU),或处理器内核的设计实现。
主流功耗减少技术的示例列表
UPF值随时间演变,每个版本不一定是向后兼容的。新版本通常是语义和语法表达式从其前任的超集。因此电力领域定义、语法和语义本文解释的UPF值2.1和UPF值3.0。
例设计
UPF值的基本概念开发采用multi-voltage权力控制与保留和其他权力的策略(如ISO、LS和芯片上的PSW)在一个简单的处理器核心设计通过解释图1和2。图1显示了一个HDL设计框图只有部分设计电力领域覆盖的具体设计实例。
图1所示。基于HDL参考设计框图。
图2显示了一个典型的UPF布局图1的具体设计,其中PD_top代表默认UPF值最高权力领域包含cpu_top设计块元素。PD_sub2, PD_sub1 PD_sub3权力领域和PD_sub3.1(子域PD_sub3)代表特定分层设计实例的元素(udecode_top, ufetch_top、umem_top umem_top / umem_sub,分别)。因此实例ualu_top自然→默认PD_top电力领域。电力领域也显示各自或开关状态。(即的UPF值策略。PSW, ISO, LS,使电平位移器(ELS)和复位触发器)也象征性的代表。在几个街区设计或设计实例如图1所示,只有部分的设计是分布在四个不同的功率域如图2所示。
图2。UPF权力领域,基本构建块域边界,电力网络,及相关策略。
域和权力域边界
如图1和2所示,电源领域的顶级设计模块可以定义命名cpu_top UPF值如下。
例子1 -权力领域的定义
set_scopecpu_top
create_power_domainPD_top
在这个定义中,set_scope指定当前电力领域的范围在高密度脂蛋白分层实例化的角度来看,和create_power_domain定义的实例集在电力领域的程度。
即使电源域定义示例1可用于UPF 2.0 LRM规范,语法限制向后兼容性UPF值从2.1开始,在电源领域定义授权包括一个显式的设计实例UPF值列表元素{}的选择。
示例2 -电力领域定义的语法
create_power_domaindomain_name
(- - - - - -原子]
(- - - - - -元素element_list]
(- - - - - -exclude_elementsexclude_list]
(- - - - - -供应{supply_set_handle [supply_set_ref]}] *
(- - - - - -available_suppliessupply_set_ref_list]
(- - - - - -define_func_type{supply_函数pg_type_list}] *
(- - - - - -更新]
通过create_power_domain命令,域定义定义了域和实例的集合元素< elements_list >选项在电源领域的程度。的化指定的最低程度的域。和-exclude_elements用于过滤或排除实例从有效的< elements_list >。
因此UPF值也命令式地定义了一种有效的列表元素通常称为< effective_element_list >,这是应用程序的结果元素和-exclude_elements。然而,有效的列表和术语< effective_element_list >不是UPF命令或选项本身。
的create_power_domain命令还定义了用于提供电力的供应集实例在电力领域的程度。-供应选项定义了一组供应处理供应组指定一个特定的域。一个域可以定义< supply_set_handle > < supply_set_ref >没有关联。< supply_set_ref >可以是任何供应组可见在当前的范围。如果指定< supply_set_ref >也是,域< supply_set_handle >与指定的< supply_set_ref >,如下面的示例3所示。
例3 -供应设定电源领域的协会
associate_supply_setsupply_set_ref
- - - - - -处理supply_set_handle
-处理还可以引用一个权力领域如下。
- - - - - -处理domain_name.supply_set_handle
-available_supplies选择create_power_domain提供了一个可用的其他供应集列表的域。列表通常是用来帮助实现工具提供连接到电池插在这一领域。
- - - - - -define_func_type指定的映射函数的域主要供应将pg_type < pg_type_list >的属性值。注意,pg_type定义了UPF_pg_type或自由pg_type属性提供的端口(例如,primary_power, primary_ground, nwell)。这种映射决定了自动连接语义用于连接域的主要供应高密度脂蛋白或设计实例域的范围之内。
- - - - - -更新有关逐步求精的不同的参数域,它可用于添加元素和供应以前创建的领域在设计实现阶段。
公共权力领域定义、语法和语义也改变了后来UPF LRM(2.1和3.0),因为以下选项是弃用。
create_power_domain 1 -弃用选项列表
因此,除了常见的语法解释权力通过域定义create_power_domain,它需要知道的绑定定义语义上执行。上市以来,从2.1 UPF值列表1的选项是弃用,实施的新语义元素选项必须使用至少一次权力领域,规范的使用create_power_domain下面通过一个程序。
列表2 -强制使用元素电力领域的定义
也是必要的,如果< effective_element_list >是一个空的容器列表,一个域的名称< domain_name >将被创建,但有一个空的程度。因此,一个有效的元素列表默认top-power-domain甚至是必需的,或者建议定义如下。
示例4 -功率域定义基于UPF值2.1和UPF值3.0
set_scopecpu_top
create_power_domainPD_top元素{}。
在哪里元素{}。将包括当前范围(cpu_top)和它的所有后代在电力领域PD_top HDL实例。
相比之下,权力领域也可以定义如下。
例5 -权力变化域定义
create_power_domainPD_top元素{udecode_top ualau_top…uN_top}
这里的程度PD_top将不包括cpu_top在电力领域,但只包括其后代实例;即udecode_top ualu_top…。直到联合国th_top,如果或者当可用。因此,当一个实例指定的< elements_list >create_power_domain命令,该实例及其所有儿童及物地添加到域。
此外,同样重要的是在这里提到的UPF值LRM指定-元素{}是隐式地紧随其后的是“传递TRUE”选项,尽管“传递”不是一个显式定义的选项create_power_domain命令。传递性质影响合成设计元素的< effective_element_list >通过——电力领域元素{},exclude_elements{}选项,如下例子解释6和图3。
考虑设计与当前范围包含子元素B, C, D;子元素B进一步分支元素E和F, G和H C分支,分支和D I和J。
图3。电力领域定义的示例和元素处理(礼貌:IEEE 1801 - 2015 LRM)。
例6 -传递自然的设计元素定义一个域
create_power_domainPD_test \
- - - - - -元素{A / C / H} \
- - - - - -exclude_elements{A / C / D}
传递真实的是隐式地出现在例子6日以来元素处理可以表示为图4。指定的元素create_power_domain命令关在盒子和排除出局线所示。
图4。处理基于元素的例子6 (礼貌:IEEE 1801 - 2015 LRM)。
最后,UPF值元素的传递性质规范盛行< effective_ element_list >为{一个A / B / B / E / B / F / C / H},如图5所示。
图5。根据例子6合成元素处理(礼貌:IEEE 1801 - 2015 LRM)。
因此设计元素{A / C / C / G / D / D / A / D / J}被排除在形成合成领域PD_test力量。
很明显从权力领域的基本概念的讨论,指定和限制某些部分的设计或元素,通过UPF值定义的create_power_domain -元素{}和- - - - - -exclude_elements{},建立区段中扮演重要的角色和作用域域间的连通性和域间通信。
它明白力量的形成是至关重要的领域开始就定义了域边界和域界面通过UPF值create_power_domain命令和选项。所有其他UPF值参数通常是电力领域和开发电力相关域边界和域接口。具体来说,电源,UPF策略,逻辑或供应港口和网,相应的连接,和子域层次连接建立通过域边界和域接口;换句话说,程度和范围的领域。
电源域边界的形成可以通过利用常见的进一步解释和正式端口定义实际信号连接的分层设计实例。域边界上的任何港口拥有更高的设计层次结构中的连接语义域间通信;也被称为“HighConn”的港口。另一方面,较低的设计层次连接语义为域间通信端口被称为“LowConn”的一面。
明显的上下文中HighConn和LowConn总是依赖于电源领域的程度及其与高或低层次域。图6显示的概念HighConn LowConn一边子层次权力领域的港口PD_sub1域接口上使用默认域PD_top最高权力。
图6。HighConn和LowConn一边端口的概念。
关键是理解上下文PD_top和PD_sub1之间实现这两个权力的边界界面域。如图6所示,PD_top父域PD_sub1中;因此,UPF值LRM进一步定义了两个额外的术语建立的背景下“权力领域的界面。”
当考虑每个端口的HighConn面范围内的每个边界实例PD_top PD_sub1父,接口的一面被称为PD_top权力的“下限”域。相反,当考虑到LowConn每个端口的每个边界的上下文中PD_sub1 PD_top孩子,一边的接口被称为的“上限”PD_sub1电力领域。
显然工会或“低”和“上层”力量的混合域之间的接口PD_top和PD_sub1电力领域。必须明白的概念HighConn LowConn一边端口的功率域边界和权力域接口将统治大部分PA验证方法。同样重要的是,要知道一个逻辑端口可以成为源,水槽,或者两者都是,基于以下标准。
列表3 -标准逻辑端口成为源或下沉
主要输入端口是认为外部驱动程序,因此是一个来源;这样一个港口有一个默认的司机供应,如果没有一个明确的定义UPF_driver_supply属性。内部端口未连接到驱动程序不是一个源,因此没有一个司机提供设计。模型的验证,一个匿名的默认驱动程序创建这样一个undriven端口。这个驱动程序总是驱动否则undriven端口的方式导致港口一个损坏的价值。
为一个逻辑端口连接到一个或多个接收器,接收器连接的供应都是接收机的港口供应。主要输出端口是认为外部接收器,因此是一个水槽;这样一个港口有一个默认的接收方供应,如果没有一个明确的定义UPF_receiver_supply属性。内部端口未连接到接收方不是一个水槽,因此没有任何接收方供应。
的UPF_driver_supply和UPF_receiver_supply供应设置属性用于指定的司机供应一个宏单元输出端口或接收方供应一个宏单元的输入端口。它们也可以用于指定以为司机提供的外部逻辑驾驶主要输入或指定假定接收机提供的外部逻辑接收主输出,当宏实现分开的上下文将被实例化。这些属性将被忽略,如果应用到一个港口,不是一个宏边界。
除了常规的电力领域,也有一个简单的容器对权力领域通过UPF值来定义的create_composite_domain命令。复合域通常是由至少一个或多个域,子域。下面的语法和语义解释。
示例7 -复合电源域定义的语法
create_composite_domaincomposite_domain_name
(- - - - - -子域subdomain_list]
(- - - - - -供应{supply_set_handle [supply_set_ref]}]
(- - - - - -更新]
与常规电力领域,复合域上没有相应的物理区域抽象空间或真正的硅。-子域< subdomain_list >是容器的子域,-供应功能一模一样供应为create_power_domain。
虽然属性力量状态和主可以指定< supply_set_handle >复合域,这些属性不会影响它的子域。然而,有特定的UPF值命令和策略,可以对复合域和将被应用到每个子域的< subdomain_list >。适用UPF值列表命令和复合域策略如下所示。这些命令将被应用到所有的子域的< subdomain_list >只有他们是适当的。
4 -复合域上适用的UPF值命令列表
希望这个讨论常规和复合电源领域的形成使它明显,以下UPF值属性是建立在电力领域的程度。
清单5 - UPF值属性建立在电力领域
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