一种电源开关单元的连接关系优化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电源开关单元的连接关系优化方法和装置，该方法包括：根据芯片上的电源开关单元之间的距离，将电源开关单元划分为电源开关阵列；确定多个电源开关阵列的输入输出顺序，根据相邻电源开关阵列之间的电源开关单元的距离，从每个电源开关阵列中确定输入单元和输出单元；将每个前驱阵列的输出单元与后继阵列的输入单元相连接，作为相邻阵列的连接线；在每个电源开关阵列内部，确定其他电源开关单元的连接顺序，作为阵列内部的连接线；根据相邻阵列的连接线和阵列内部的连接线，确定所有电源开关单元的连接顺序。本发明专利技术的方法保证各个阵列之间的电源开关单元连线距离达到最短，有效地控制上电时间。有效地控制上电时间。有效地控制上电时间。

【技术实现步骤摘要】
一种电源开关单元的连接关系优化方法和装置


[0001]本专利技术涉及集成电路低功耗设计领域，尤其涉及一种电源开关单元的连接关系优化方法和装置。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的发展，功耗已经成为影响芯片应用的重要因素。在芯片工作期间不可避免地会产生功耗。只有将电源关闭才能完全停止消耗功率。因此在芯片设计期间，一般将芯片划分为多个电源域，每个电源域的电源可以被独立地控制。某些模块或IP在不需要使用时是可以关断的，而在需要使用时又可以重新上电，可以有效降低芯片功耗。实现以上功能的关键器件是电源开关单元即Power Switch cell。
[0003]Power switch cell相当于一般电路中的开关，不同之处在于，Power switch cell并不是由强电电路中的接触开关来实现连接和断开的，而是依然通过CMOS电路构造来实现的。当需要关断一个或者多个模块的时候，需要较大的电流值。而一个MOS管所能通过的电流极其有限的。因此在使用阶段，需要大量power switch cell协同工作。
[0004]为了降低模块或IP上电时产生的电源噪声(IR drop)，防止上电时的电流(rush current)过大。通常可将模块或IP内部的所有标准单元依次加电而不是同时加电。常用的方式是采用菊花链(daisy chain)结构连接电源开关，也就是前一个电源开关打开后产生一个输出信号，该输出信号连接到后一个电源开关的控制输入端，以此类推，所有的开关串联形成一条单向链路。图1示出了传统电子设计自动化即EDA工具采用的daisy chain连接Power switch cell的示意图。
[0005]而在某些特殊场景下，如图2所示，由于Power switch cell阵列不是规则的阵列，不同行或列的长度可能不一致，当EDA工具将Power switch cell进行串联时，会自动基于就近原则进行顺序连接。然而，EDA工具自动连接结果会出现前后两个单元距离较远而不得不使用长线连接的情形，例如图2的长连接线1、2和3。为了满足transition(渡越)的要求，需要插入always on buffer(常开缓冲器)来保证相邻Power switch cell的信号质量，这必然增加了设计的复杂度，尤其是pg(电源网络)的复杂度，并且无法控制上电时间。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种电源开关单元的连接关系优化方法和装置，旨在解决不规则阵列的power switch cell之间的连接问题。
[0007]本专利技术一方面提供了一种电源开关单元的连接关系优化方法，包括：
[0008]步骤S101，根据芯片上的电源开关单元之间的距离，将电源开关单元划分为多个电源开关阵列；
[0009]步骤S102，确定所述多个电源开关阵列的输入输出顺序，根据相邻电源开关阵列之间的每个电源开关单元的距离，从每个电源开关阵列的电源开关单元中确定输入单元和输出单元；
[0010]步骤S103，将每个前驱阵列的输出单元与后继阵列的输入单元相连接，作为相邻阵列的连接线；
[0011]步骤S104，在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，作为阵列内部的连接线；
[0012]步骤S105，根据所确定的相邻阵列的连接线和阵列内部的连接线，确定所有电源开关单元的连接顺序。
[0013]优选地，所述根据芯片上的电源开关单元之间的距离，将电源开关单元划分为多个电源开关阵列，进一步包括：
[0014]获取距起始点的输入信号的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第一电源开关阵列；
[0015]从剩余的电源开关单元中获取距所述第一电源开关阵列的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第二电源开关阵列；
[0016]重复上述步骤，从剩余的电源开关单元中依次获取距前驱阵列的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第N电源开关阵列，直到所有的电源开关单元都被划分为电源开关阵列，其中N为整数并且N＞2。
[0017]优选地，所述从每个电源开关阵列的电源开关单元中确定输入单元和输出单元，进一步包括：
[0018]在相邻电源开关阵列中，计算前驱阵列的每个电源开关单元与后继阵列中的每个电源开关单元之间的曼哈顿距离，确定所述曼哈顿距离的最小值所对应的前驱阵列的第一电源开关单元与后继阵列中的第二电源开关单元，将所述第一电源开关单元确定为所述输出单元，将所述第二电源开关单元确定为所述输入单元。
[0019]优选地，将纵坐标值相同的第一电源开关单元和第二电源开关单元分别确定为所述输出单元和所述输入单元。
[0020]优选地，所述在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，进一步包括：
[0021]以第一预设单元间隔将所述输入单元、电源开关阵列中的其他电源开关单元以及所述输出单元相连接，所述第一预设单元间隔数量不大于1。
[0022]优选地，所述在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，进一步包括：
[0023]当与起始点和终点相对应电源开关单元位于同一电源开关阵列中时，以第二预设单元间隔将所述输入单元、电源开关阵列中的其他电源开关单元以及所述输出单元相连接，所述第二预设单元间隔数量大于1。
[0024]本专利技术另一方面提供了一种电源开关单元的连接关系优化装置，其特征在于，包括：
[0025]阵列划分模块(201)，用于根据电源开关单元之间的距离，将电源开关单元划分为多个电源开关阵列；
[0026]输入输出单元确定模块(202)，用于确定多个电源开关阵列的输入输出顺序，根据相邻电源开关阵列之间的每个电源开关单元的距离，从每个电源开关阵列的电源开关单元中确定输入单元和输出单元；
[0027]阵列间连线模块(203)，用于将每个前驱阵列的输出单元与后继阵列的输入单元相连接，作为相邻阵列的连接线；
[0028]阵列内连线模块(204)，用于在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，作为阵列内部的连接线；以及
[0029]连接关系确定模块(205)，用于根据所确定的相邻阵列的连接线和阵列内部的连接线，确定所有电源开关单元的连接顺序。
[0030]优选地，所述阵列划分模块进一步被配置为：
[0031]获取距起始点的输入信号的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第一电源开关阵列；
[0032]从剩余的电源开关单元中获取距所述第一电源开关阵列的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第二电源开关阵列；
[0033]重复上述步骤，从剩余的电源开关单元中依次获取距前驱阵列的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第N电源开关阵列，直到所有的电源开关单元都被划分为电源开关阵列，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源开关单元的连接关系优化方法，其特征在于，包括：步骤S101，根据芯片上的电源开关单元之间的距离，将电源开关单元划分为多个电源开关阵列；步骤S102，确定所述多个电源开关阵列的输入输出顺序，根据相邻电源开关阵列之间的每个电源开关单元的距离，从每个电源开关阵列的电源开关单元中确定输入单元和输出单元；步骤S103，将每个前驱阵列的输出单元与后继阵列的输入单元相连接，作为相邻阵列的连接线；步骤S104，在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，作为阵列内部的连接线；步骤S105，根据所确定的相邻阵列的连接线和阵列内部的连接线，确定所有电源开关单元的连接顺序。2.根据权利要求1所述的电源开关单元的连接关系优化方法，其特征在于，所述根据芯片上的电源开关单元之间的距离，将电源开关单元划分为多个电源开关阵列，进一步包括：获取距起始点的输入信号的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第一电源开关阵列；从剩余的电源开关单元中获取距所述第一电源开关阵列的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第二电源开关阵列；重复上述步骤，从剩余的电源开关单元中依次获取距前驱阵列的曼哈顿距离小于预设阈值的多个电源开关单元，作为第N电源开关阵列，直到所有的电源开关单元都被划分为电源开关阵列，其中N为整数并且N＞2。3.根据权利要求1所述的电源开关单元的连接关系优化方法，其特征在于，所述从每个电源开关阵列的电源开关单元中确定输入单元和输出单元，进一步包括：在相邻电源开关阵列中，计算前驱阵列的每个电源开关单元与后继阵列中的每个电源开关单元之间的曼哈顿距离，确定所述曼哈顿距离的最小值所对应的前驱阵列的第一电源开关单元与后继阵列中的第二电源开关单元，将所述第一电源开关单元确定为所述输出单元，将所述第二电源开关单元确定为所述输入单元。4.根据权利要求3所述的电源开关单元的连接关系优化方法，其特征在于，将纵坐标值相同的第一电源开关单元和第二电源开关单元分别确定为所述输出单元和所述输入单元。5.根据权利要求1所述的电源开关单元的连接关系优化方法，其特征在于，所述在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，进一步包括：以第一预设单元间隔将所述输入单元、电源开关阵列中的其他电源开关单元以及所述输出单元相连接，所述第一预设单元间隔数量不大于1。6.根据权利要求1所述的电源开关单元的连接关系优化方法，其特征在于，所述在每个电源开关阵列内部，确定除所述输入单元和输出单元之外其他电源开关单元的连接顺序，进一步包括：当与起始点和终点相对应电源开关单元位于同一电源开关阵列中时，以第二预设单元间隔将所述输入单元、电源开关阵列中的其他电源开关单元以及所述输出单元相连接，所<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，杜华斌，
申请(专利权)人：成都海光集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：