具有组合与顺序逻辑的分开的双功率摆动管线设计制造技术

技术编号:17012942 阅读:34 留言:0更新日期:2018-01-11 10:06
一种具有双或多功率域的三维集成电路能够在给定时钟速率下有较少能耗操作,这导致增强型功率‑性能‑面积PPA包封。顺序逻辑在确定系统输送量的系统时钟下操作,而组合逻辑在不同功率域中操作以控制包含动态和静态功率的总系统功率。所述顺序逻辑和时钟网络可实施于三维集成电路的供应有相对高供电电压的一个层中,而所述组合逻辑可实施于所述三维集成电路的供应有相对低供电电压的另一层中。可实施另外管线重新组织以充分利用所述系统能耗和性能到最优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有组合与顺序逻辑的分开的双功率摆动管线设计
本文中所描述的各种实施例涉及集成电路的设计,且更确切地说,涉及三维集成电路的设计。
技术介绍
包含数字、模拟、电力管理或射频(RF)电路元件的芯片上系统(SoC)集成电路已流行地用于移动装置和具有苛刻的外观尺寸要求的其它电子装置。近来,正在针对具有进一步减小的芯片占据面积以允许移动和其它电子装置达成甚至更小外观尺寸的SoC实施方案设计具有多层裸片以用于放置电路元件的三维集成电路(3DIC)。在移动应用和各种其它应用中,还常常需要按低功耗操作此3DIC芯片,可通过低功率电路设计来达成低功耗。理论上,可通过降低动态功率(即,C·V2·f,其中C为电容,V为电压,且f为频率)以及静态泄漏功率(即,Ileak·Vdd,其中Ileak为泄漏电流且Vdd为供电电压)来实现低功率设计。可通过减小供电电压Vdd来减小动态功率和静态泄漏功率。然而,减小供电电压Vdd导致减小的时钟速度和降级的性能。已设计各种IC设计技术以尝试改善低功率集成电路的性能。此类设计技术包含(例如)电压增压、深管线、多个阈值电压(多Vt)和硬件平行度。然而,这些设计技术常常用例如功本文档来自技高网...
具有组合与顺序逻辑的分开的双功率摆动管线设计

【技术保护点】
一种电路,其包括:第一顺序逻辑元件,其具有逻辑输入端、可操作以接收第一供电电压的第一电力供应器输入端和逻辑输出端;组合逻辑元件,其具有耦合到所述第一顺序逻辑元件的所述逻辑输出端的逻辑输入端、可操作以接收低于所述第一供电电压的第二供电电压的第二电力供应器输入端和逻辑输出端;以及第二顺序逻辑元件,其具有耦合到所述组合逻辑元件的所述逻辑输出端的逻辑输入端、可操作以接收所述第一供电电压的第三电力供应器输入端和逻辑输出端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.04 US 14/638,2701.一种电路,其包括:第一顺序逻辑元件,其具有逻辑输入端、可操作以接收第一供电电压的第一电力供应器输入端和逻辑输出端;组合逻辑元件,其具有耦合到所述第一顺序逻辑元件的所述逻辑输出端的逻辑输入端、可操作以接收低于所述第一供电电压的第二供电电压的第二电力供应器输入端和逻辑输出端;以及第二顺序逻辑元件,其具有耦合到所述组合逻辑元件的所述逻辑输出端的逻辑输入端、可操作以接收所述第一供电电压的第三电力供应器输入端和逻辑输出端。2.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一顺序逻辑元件和所述第二顺序逻辑元件安置于三维集成电路的第一层上,且其中所述组合逻辑元件安置于所述三维集成电路的第二层上。3.根据权利要求2所述的电路,其中所述第一供电电压供应到所述三维集成电路的所述第一层,且其中所述第二供电电压供应到所述三维集成电路的所述第二层。4.根据权利要求1所述的电路,其中所述组合逻辑元件包括重新组织的管线。5.根据权利要求1所述的电路,其中基于确定输送量的系统时钟,所述第一和第二顺序逻辑元件可操作。6.根据权利要求1所述的电路,其中基于所述第一供电电压,所述第一和第二顺序逻辑元件可操作,且其中基于所述第二供电电压,所述组合逻辑元件可操作以减少功率消耗。7.根据权利要求1所述的电路,其中所述组合逻辑元件可操作以控制总系统功率。8.根据权利要求1所述的电路,其中所述组合逻辑元件可操作以控制动态和静态功率。9.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一顺序逻辑元件包括第一触发器。10.根据权利要求9所述的电路,其中所述第一触发器包括第一D触发器。11.根据权利要求1所述的电路,其中所述第二顺序逻辑元件包括第二触发器。12.根据权利要求11所述的电路,其中所述第二触发器包括第二D触发器。13.一种三维集成电路,其包括:第一层电路元件,其包括:第一顺序逻辑元件,其具有逻辑输入端、可操作以接收第一供电电压的第一电力供应器输入端和逻辑输出端;第二顺序逻辑元件,其具有逻辑输入端、可操作以接收所述第一供电电压的第二电力供应器输入端和逻辑输出端;以及第二层电路元件,其包括:组合逻辑元件,其具有耦合到所述第一顺序逻辑元件的所述逻辑输出端的逻辑输入端、可操作以接收低于所述第一供电电压的第二供电电压的第三电力供应器输入端和耦合到所述第二顺序逻辑元件的所述逻辑输入端的逻辑输出端。14.根据权利要求13所述的电路,其中所述组合逻辑元件包括重新组织的管线。15.根据权利要求13所述的电路,其中基于确定输送量的系统时钟,所述第一和第二顺序逻辑元件可操作。16.根据权利要求13所述的电路,其中基于所述第一供电电压...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢婧杜杨
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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