一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法和电路技术

本发明专利技术涉及一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法和电路，通过时间借用检测模块监测流水线上部分关键路径及近似关键路径上的时间借用情况，来推断硬件电路在当前工作频率下的实时时序裕量，并通过动态时钟频率调节压缩冗余的时序裕量，将其维持在预先设定的目标值附近。与现有技术相比，本发明专利技术以较小的硬件开销有效压缩了冗余的时序裕量，从而提升了硬件电路运行时的性能和能效。升了硬件电路运行时的性能和能效。升了硬件电路运行时的性能和能效。

【技术实现步骤摘要】
一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法和电路


[0001]本专利技术涉及深度流水电路领域，尤其是涉及一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法和电路。

技术介绍

[0002]工艺、电压、温度(Process,Voltage,and Temperature,PVT)偏差会造成集成电路不同晶圆间、同一晶圆不同时刻间的时序波动，从而导致电路的功能出错。为了确保集成电路芯片在所有的PVT情况下都能正确工作，传统的设计中通常按最坏PVT情况预留足够的时序裕量。由于芯片的最坏PVT情况极少出现，因而对大部分工作在正常情况下的芯片来说，预留的时序裕量存在大量的时序冗余，限制了其运行时的性能和能效。
[0003]针对上述问题，错误检测与校正(Error Detection and Correction,EDAC)技术能够在时序错误发生时及时检测电路出现的错误并且进行校正，使电路的工作频率处于发生时序错误的临界点，有效消除正常PVT情况下电路预留的冗余时序裕量，从而提升电路的性能和能效。然而，EDAC技术在运用到深度流水线电路时存在着关键路径数量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，包括：对深度流水电路中的部分关键路径进行监测，判断是否发生时间借用事件，统计一段时间内监测到的时间借用事件的次数，从而推断该深度流水电路的当前时序裕量，将该当前时序裕量与预设的目标时序裕量对比，根据对比结果对深度流水电路的时钟频率进行自适应的实时调节。2.根据权利要求1所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，选取所述深度流水电路中触发频率最高、且达到预设的第一数量的关键路径进行监测。3.根据权利要求2所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，选取所述深度流水电路中触发频率最高、且达到预设的第一数量的关键路径进行监测，具体为：根据所述深度流水电路的静态时序确定深度流水电路中待监测流水级的所有关键路径；对所述深度流水电路施加真实输入激励，进行动态仿真，统计所有关键路径被触发的概率，选取被触发的概率最高、且达到第一数量的关键路径进行监测，该第一数量的关键路径满足：被监测到的时间借用事件的次数与深度流水电路的时序裕量成单调递减关系。4.根据权利要求1所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，选取所述深度流水电路中三至五级连续流水级的最后一个流水级的关键路径进行监测。5.根据权利要求1所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，所述深度流水电路的当前时序裕量的推断过程具体为：统计一段时间内监测到的时间借用事件的次数，然后与预先配置的时序裕量与对应监测时间内时间借用事件次数的对应关系对比，获取当前时序裕量；监测的时间为一个或多个深度流水电路的时钟周期。6.根据权利要求1所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，若所述深度流水电路设置在不具有容错性的应用场景，则所述目标时序裕量的取值范围在0至2.5％范围以内；若所述深度流水电路设置在具有容错性的应用场景，则所述目标时序裕量的取值范围在
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15％至2.5％范围以内。7.根据权利要求1所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，通过对深度流水电路的时钟频率进行自适应的实时调节，将深度流水电路的当前时序裕量维持在某一特定数值，从而控制深度流水线电路的错误率。8.根据权利要求1所述的一种用于深度流水电路的时序裕量监测与压缩方法，其特征在于，将该当前时序裕量与预设的目标时序裕量对比，根据对比结果对深度流水电路的时钟频率进行自适应的实时调节，具体为：若当前时...

【专利技术属性】
技术研发人员：何卫锋，李婕妤，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：