低功耗基础概念 |
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转载来源:低功耗设计基础:Power Gating详解 Power switch cell相当于一般电路中的开关,所不同的是,它们并不是由强电电路中的接触开关来实现连接和断开,而是依然通过CMOS电路构造来实现的。但是我们知道,一个MOS管所能通过的电流极其有限,而当需要关断一个或者多个模块的时候,所需要的电流值应该相对很大。因此power switch cell在使用的时候必然是大量cell协同工作的。 其工作方式也有不同的类型,典型的有以下两种: 左侧的摆放方式是在需要关断的module周围摆放一圈或者几圈switch cell并将其首尾相连,外部电源接到power switch的输入上,并将输出连接到module内供电的高层金属,通过控制模块来控制switch来实现电源的开关;右侧的方法则将power switch cell像standard cell一样以固定的pattern分布在整个design中,电源的上层金属连接到power switch cell的输入端,输出端则连接到power rail上,通过断开rail与上层金属的连接来实现电源关断。 左侧的power switch cell摆放方式很像IO的排列,但是其cell大小一般来说比standard cell大却比IO cell小;右侧的switch cell一般和一般的standard cell差不多大小。 其实power switch的摆放并不局限于这两种摆放形势。当需要关断的module比较小的时候,少量的switch cell即可实现开启关断,此时的cell摆放不必局限于某种特别的形式,只要保证连接正确,供电满足需求,将switch cell聚集在一起排列起来也没有问题。 关于power switch cell的连接方式,其实也有不同的形式,主要可以总结为以下几种形式,其中daisy chain形式为比较常见的方式。不同形式的摆放和连接方式在响应时间、涌浪电流(Inrush Current)、IR-Drop和占用面积等方面均有不同的特点,在此不做详述,后面有机会再另起文章研究。 |
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