【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片，具体涉及一种降功耗芯片的设计方法。
技术介绍
1、随着科技的快速发展，各种电子设备如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。然而，这些设备的广泛使用也带来了一个显著的问题，那就是功耗问题。高功耗不仅会导致设备发热、电池续航时间缩短，还可能对设备的性能和稳定性产生负面影响。因此，提出一种降功耗芯片的设计方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种降功耗芯片的设计方法，用以解决
技术介绍
中提到的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种降功耗芯片的设计方法，包括：
4、对目标芯片的各个模块的工作负载和功耗需求进行分析，获取各个模块所需的工作电压范围，并将各个模块划分不同的电压域；
5、根据所述目标芯片的工作状态和性能需求动态调整时钟频率，以及对所述目标芯片的时钟需求进行分析，根据所述分析结果实施相应的时钟门控技术；
6、根据所述目标芯片的工作需求选择对应的组件和器件，并优化电路布局和布线；
7、根据所述目标芯片的功耗状态，配置相应的功耗管理策略。
8、优选的，对目标芯片的各个模块的工作负载和功耗需求进行分析，获取各个模块所需的工作电压范围的过程包括：
9、通过公式：
10、
11、计算第r个模块在工作时间为(tj,tj+1)内的功耗系数；
12、将各个工作时间
13、根据所述最小功耗系数和最大功耗系数得到各个模块所需的工作电压范围；
14、其中，n为负载参数的项数，i∈[1，n]；tj～tj+1为第j个工作区间对应时段；αi为第i个负载参数的权重系数；trij(t)为第r个模块的第i个负载参数在第j个工作区间的变化曲线；trij0(t)为第r个模块的第i个负载参数在第j个工作区间的标准变化曲线；δstyrij第r个模块的第i个负载参数在第j个工作区间的对应参考值；y为负载功耗影响函数。
15、优选的，根据所述最小功耗系数和最大功耗系数得到各个模块所需的工作电压范围的过程包括：
16、通过公式：
17、
18、
19、获得第r个模块的工作电压范围(urmin，urmax)；
20、其中，xmax最大功耗电压转换函数，xmin最小功耗电压转换函数，为第r个模块的最大功耗系数，为第r个模块的最小功耗系数。
21、优选的，将各个模块划分不同的电压域的过程包括：
22、将所述工作电压范围处于同一区间的模块划分为同一电压域，同时根据各个模块间的交互和电源噪声的影响，对受噪声干扰的模块进行划分。
23、优选的，根据所述目标芯片的工作状态和性能需求动态调整时钟频率的过程包括：
24、收集所述目标芯片的工作负载数据，并预测负载变化趋势；
25、收集所述目标芯片的性能需求数据，并分析获得需求差异；
26、根据所述预测结果和需求差异，设定时钟频率调整的触发条件以及时钟频率调整的步长。
27、优选的，对所述目标芯片的时钟需求进行分析，根据所述分析结果实施相应的时钟门控技术的过程包括：
28、获取所述目标芯片在各个工作模式下、待机模式下和空闲模式下的时钟需求，分析各个模块在各个模式下的时钟使能情况；
29、获取所述目标芯片在各个工作模式下的时钟信号的功耗占比；
30、根据所述时钟使能情况和功耗占比，设计时钟门控单元和配置时钟门控单元的控制信号。
31、优选的，根据所述目标芯片的工作需求选择对应的组件和器件，并优化电路布局和布线的过程包括：
32、根据所述目标芯片的各个模块的功能，将所述组件和器件进行逻辑划分，形成不同的功能区域；
33、根据各个模块的连接关系和信号传输距离进行芯片版图布局；
34、分析所述目标芯片的内部信号流的走向和传输特性，确定信号路径；根据所述信号流分析结果，规划布线方案。
35、优选的，根据所述目标芯片的功耗状态，配置相应的功耗管理策略的过程包括：
36、获取所述目标芯片的功耗数据，得到所述目标芯片在不同工作模式下的功耗分布和变化趋势，根据所述功耗分布和变化趋势动态切换的功耗管理模式。
37、本专利技术的有益效果：
38、该降功耗芯片的设计方法，对目标芯片的各个模块的工作负载和功耗需求进行分析，获取各个模块所需的工作电压范围，并将各个模块划分不同的电压域，根据各个模块的工作负载和功耗要求，为它们提供合适的供电电压，这有助于减少不必要的功耗，提高系统的能效比；然后根据目标芯片的工作状态和性能需求动态调整时钟频率，以及对目标芯片的时钟需求进行分析，根据分析结果实施相应的时钟门控技术，在不需要时钟信号的模块或功能单元上关闭时钟信号，减少功耗；根据系统的工作负载和性能需求，动态调整时钟频率，实现功耗和性能之间的平衡；接着根据目标芯片的工作需求选择对应的组件和器件，并优化电路布局和布线，从而降低电路的功耗，提高系统的稳定性和可靠性；最后根据目标芯片的功耗状态，配置相应的功耗管理策略，以根据目标芯片的功耗状态动态配置相应的功耗管理策略，实现功耗与性能之间的平衡，提高芯片的能效比。
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1.一种降功耗芯片的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，对目标芯片的各个模块的工作负载和功耗需求进行分析，获取各个模块所需的工作电压范围的过程包括：
3.根据权利要求2所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，根据所述最小功耗系数和最大功耗系数得到各个模块所需的工作电压范围的过程包括：
4.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，将各个模块划分不同的电压域的过程包括：
5.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，根据所述目标芯片的工作状态和性能需求动态调整时钟频率的过程包括：
6.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，对所述目标芯片的时钟需求进行分析，根据所述分析结果实施相应的时钟门控技术的过程包括：
7.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，根据所述目标芯片的工作需求选择对应的组件和器件，并优化电路布局和布线的过程包括：
8.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，根据所述
...【技术特征摘要】
1.一种降功耗芯片的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，对目标芯片的各个模块的工作负载和功耗需求进行分析，获取各个模块所需的工作电压范围的过程包括：
3.根据权利要求2所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，根据所述最小功耗系数和最大功耗系数得到各个模块所需的工作电压范围的过程包括：
4.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计方法，其特征在于，将各个模块划分不同的电压域的过程包括：
5.根据权利要求1所述的降功耗芯片的设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘钢，曾剑敏，
申请(专利权)人：雷麟半导体科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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