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分享 数字前端 – 寄存器阵列低功耗设计
jake 2021-12-19 08:25
芯片通常会用到一个寄存器阵列。用户通过 SPI, I2C 之类的接口对寄存器进行读写操作,实现各个模块的配置,状态查询等等。 如果不考虑功耗, CTS 时工具会插入一个类似下面这样结构的 clock tree 。不妨做个简单估算。 假设寄存器阵列有 128 个 8-bit 寄存器。每个 8-bit 寄存器由 8 个 DFF 组成。总共 1024 个 ...
1720 次阅读|13 个评论 热度 20
分享 数模混合芯片scan chain Q&A
jake 2021-12-19 01:51
前几天回了一位网友的贴子。这位网友的问题很经典。整理一下,也许对其他朋友有点帮助。 原帖在这里。 https://bbs.eetop.cn/thread-918471-1-1.html Q1 : 目前有这样一个设计需求,该 IC 总体有数字部分和模拟部分组成,现在要求对数字部分插 scan chain ,实际芯片中数字部分很多输入 / ...
2296 次阅读|0 个评论 热度 21
分享 数字前端 高速设计技巧(1) – retime
jake 2021-8-24 02:41
设计中经常会碰到一些非常复杂的逻辑,组合逻辑层数非常多,往往造成无法满足设计的时钟频率要求。 Cadence 综合工具 Genus 支持 retime 技术。 Retime 技术的原理非常简单。例如下图,两级 flop 之间的组合逻辑太大,限制了时钟频率。 Retime 技术类似 pipeline 。 Retime 技术在两级 flop 之间插入 retime sta ...
2673 次阅读|4 个评论 热度 12
分享 数字前端设计基本电路(1)-- 边沿检测
jake 2021-8-6 01:57
如何知道一个信号上升沿或下降沿是否到来?下面是一个简单的边沿检测电路。 这个电路的原理很简单。当 din 上升沿或下降沿到来时, din_re_fe_p 产生一个脉冲。后续电路看到这个脉冲,就知道 din 上升沿或下降沿发生了。 如果 din 是异步输入,前面要加一个两级同步器(其实就是两级 DFF )。 边沿检 ...
2470 次阅读|11 个评论 热度 21
分享 数字前端设计基本电路(2)-- X.5 分频
jake 2021-8-4 10:37
整数分频概念比较简单,这里暂且略过了。 1.5 分频 思路很简单,在 3 个周期里产生两个脉冲,等效于分频 1.5 。 第一个脉冲很容易实现。计数器 2’b00 -- 2’b01 – 2’b10 无限循环,最高位就是每三个周期出现一次的脉冲。第二个脉冲要用到一个 negedge DFF 。两个脉冲 OR 一下,输出就是 1.5 分频。 下面 ...
650 次阅读|2 个评论 热度 1
分享 时钟切换 (2)
jake 2021-8-4 07:11
前几天看到有人讨论如何实现分频时钟 ÷2 , ÷4 , ÷8 , ÷16之间 的切换。 其实这个分频时钟切换很简单,根本不需要额外的切换电路。一个共用的计数器,加一点控制逻辑,就可以了,而且可以实现 2 到 16 任意整数分频率之间的无缝切换。 RTL 示意如下。这里的关键是要等当前周期跑到最后才切换到新的分 ...
786 次阅读|0 个评论 热度 10
分享 Tap cell, well tap, well pickup, 如何判断标准元库是否tapless
jake 2021-7-24 01:19
先看一张 CMOS 工艺截面图(原图出自 Wikipedia 关于 latch 的文章)。最左边 n-well-n+-contact-Vdd metal 构成 NWELL tap 。最右边 p-substrate-p+-contact-gnd metal 构成 p-sub tap 。这个截面图对应的是最基本的 CMOS 工艺。有的工艺在 NMOS 区域做一个 PWELL , p-well-p+-contact-gnd metal 构成 PWELL t ...
2309 次阅读|0 个评论 热度 1
分享 后端P&R加入spare cell
jake 2021-7-14 07:58
通常为了以后能实现 functional ECO ,要求在 PR 流程加入 spare cell 。 Spare cell 的选择 很多成熟工艺的标准元库没有特殊的 ECO cell , spare cell 只能使用普通的门。通常会选一些常用地门加少许 DFF 作为 spare cell 。我个人比较喜欢 MUX ,改一下连线可以很方便地实现 AND, OR, INV 功能。 ...
1383 次阅读|14 个评论 热度 4
分享 Voltus功耗分析
jake 2021-6-20 22:36
数字电路到了一定规模,把数字电路网表转成原理图,通过跑 Spectre/Ultramsim 仿真来获得功耗就变得 mission impossible 了。 新的运算工具应运而生。 Voltus 的前生是 EPS (Encounter Power System) ,是一款非常优秀的功耗分析工具。 数字电路功耗包括下面三个部分。 1. Switching power 这部分功耗来自各 ...
4722 次阅读|14 个评论 热度 13

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