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VLSI设计低功率时钟分布法比较

切坦夏尔马
M.Tech-VLSI系JSS技术教育学院,印度诺伊达
对应作者 :切坦夏尔马电子邮件:Chetan2042@gmail.com
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抽象性

VLSI设计低功率在不同层次设计中非常重要方面本文尝试审查影响分权的不同因素, 因各种时钟分配方法如单驱动时钟制程和分布缓冲制程缓冲区大小、缓冲区数目等技术有不同的取舍并尝试显示特定时钟分配机制的各种效果,如时钟斜率和时钟敏捷率

关键字

单驱动时钟制程 分布缓冲制程 时钟推理 时钟斜率

导 言

CMOS数字系统接近Gigahertz频率范围它是子微量技术的产物高频电源消散、全球变暖、环境问题、电池耐用性要求和轻权重问题已成为VLSI产业中一个非常重要的因素VLSI物理设计阶梯路由也有相当大的作用,需要更多关注以尽量减少电耗
提供数字系统同步使用一个或多个参考时钟完全同步使用公共时钟使用单时钟数字系统所有部件都按时钟运行时钟树用于全局分配时钟信号到所有模块CMOS中耗电特征为短路耗电和动态耗电短路消散电源是指NMOS和PMS交换间隔期间消散电源动态散电因充电和卸电电高频技术切换活动增加时钟是动态消散的主要来源动态电源交换时钟分配方式如下:
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ALD=估计因子视路由算法而定
即时电量增加 芯片维度增加 时钟装置数 负载电容 电线电容 驱动电容
时钟生成有两种问题
a)时钟斜率 :由时钟源向时钟目的地延迟变换图1显示的不同时钟
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(b)时钟快感定义为时钟时间变换参考边缘双型长促循环扰动以上两个问题都通过使用良好的适当时钟方法最小化单缓冲或分布式缓冲图2显示不同时钟源
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单词博弗

缓冲用时钟程序驱动负载电容快速淡化单驱动程序避免调整中间缓冲延迟,如分布式缓冲程序通常与此方法相容时,用线分级来减少时钟延时扩展关闭时钟源码的分支还可能减少时钟源由非对称时钟树加载和线偏差引起的斜率如果时钟源缓冲阻抗力小于缓冲输出阻抗力,它被称为单驱动时钟机制

散装BUFERSCHEME

中间缓冲插入时钟树的各个部分使用小缓冲的优缺点可灵活定位保存布局时钟倾斜和相位延迟由中间缓冲来减慢这是最常见和最通用的等效时钟分配法通向非对称结构所有路径均匀分布缓冲方案,图3显示
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中间小缓冲线加宽用于减少延迟线宽扩展需要源头大度缓冲单驱动短路耗电比分布缓冲法多,原因是分布缓冲法使用小缓冲法
两位时钟分配方案间有各种取舍,详见下表。适配技术根据可用布局面积、系统复杂性、计算单时制寄生电容效果等使用
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时钟线也可以像无图显示的RC延迟测谎
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无线宽度变差scew线性函数路径长度和带线宽变差线性函数路径长度和负载能力生成线宽度提高时钟下降 负载电容增强分权通过路径延迟和负载下降实现
缓冲大小可最小化减功耗可编译时钟树T,中间缓冲区插入算法,缓冲缩放电量最小化问题决定缓冲大小T,以最小化受相延约束总功率dp和skew约束tbs

结论

在此尝试具体说明时钟方法的不同需求时钟故障等不同问题 当时时钟设计时 时钟斜率归并这些问题通过使用有不同取舍的不同时钟方法消除按照需求使用适当技术

引用

  1. T.G.诺尔和Ede man,proc中,“推展未来ULSI芯片分权性能限制”。ISCAS'92,圣迭戈,1992年5月,pp16521655
  2. Y.吉连和CSvensson高高速CMOS电路技术固态电路卷24页70Feb1989年
  3. M.Afghahi和CSvensson,VLSI系统统一单分班制程,IEEJ固态环游赛,vol.25页2252321990年
  4. 公元前W.Dohberpuhlet al.,A200MHz64h双质CMOS微处理器固态电路,第27卷,pp1555-1566年11月1992年
  5. K.延欧等人,A3.8-nsCMOS16x16-h乘法补充转口逻辑,IEEJ.Solid-state电路vol.25页388-3951990年
  6. M.SSCDG中 Suzuki表示,“a 1.5ns32bCMOSALU双转式处理程序”,技术师论文,1993年,pp.90-91
  7. K.Kikuchi等人,“单芯片16点25ns实时视频图像处理”,IEEJ固态环游赛,vol.24号6页1662-1667年12月1989年
  8. B.Pontikakis和M内基里国际微电子会议(ICM2001),摩洛哥,Oct29-3120
  9. M.Afghahi和J.元高频CMOS电路双接D-Flip-Flops固态环游赛,vol.SC26号8页1168-1170 1991年8月