[發(fā)明專利]一種片上供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710588905.9
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107506526B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡懿慈;王晨光;閆明;周強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F30/30
• 分類號: G06F30/30
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

1.一種片上供電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10，建立包括供電網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載的芯片電路模型，根據(jù)所述芯片電路模型來驗(yàn)證芯片是否滿足預(yù)設(shè)的抗旁路攻擊能力的安全性約束，其中，所述預(yù)設(shè)的抗旁路攻擊能力的安全性約束為預(yù)設(shè)的信噪比；

S20，若所述芯片不滿足預(yù)設(shè)的抗旁路攻擊能力的安全性約束，則根據(jù)所述芯片電路模型確定所述供電網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)電壓；

S30，根據(jù)所述供電網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)電壓以及供電網(wǎng)絡(luò)的供電引腳模型確定需要添加去耦合電容的各個節(jié)點(diǎn)位置；

S40，根據(jù)所述供電網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)電壓以及去耦合電容的離散化模型，確定需要添加的去耦合電容的電容值；

S50，確定當(dāng)前需要添加去耦合電容的節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)之間的電導(dǎo)，利用隨機(jī)行走的算法，根據(jù)確定的電導(dǎo)以所述當(dāng)前需要添加去耦合電容的節(jié)點(diǎn)為起始點(diǎn)向周圍擴(kuò)展生成子電路；

S60，根據(jù)獲得的各個去耦合電容的電容值和生成的各個子電路，為所述各個子電路內(nèi)的每個節(jié)點(diǎn)分配去耦合子電容。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S10包括以下步驟：

S10.1，對芯片執(zhí)行運(yùn)算的邏輯過程進(jìn)行模擬，得到負(fù)載的電流波形文件；

S10.2，建立包括供電網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載的芯片電路模型，根據(jù)芯片電路模型、負(fù)載的電流波形文件對芯片執(zhí)行運(yùn)算的物理過程進(jìn)行仿真，得到芯片的監(jiān)測功耗和實(shí)際功耗，進(jìn)而確定所述芯片的功耗噪聲；

S10.3，根據(jù)所述芯片的實(shí)際功耗和功耗噪聲確定所述芯片的信噪比；

S10.4，將所述信噪比與預(yù)設(shè)的抗旁路攻擊能力的安全性約束進(jìn)行對比，來驗(yàn)證所述芯片是否滿足預(yù)設(shè)的抗旁路攻擊能力的安全性約束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

在步驟S10.3中，所述信噪比通過表達(dá)式一確定，

表達(dá)式一：

其中，cSNR表示所述信噪比，Q表示所述芯片的實(shí)際功耗，N表示所述芯片的功耗噪聲，var(Q)表示所述芯片的實(shí)際功耗的方差，var(N)表示所述芯片的功耗噪聲的方差，ρ(Q,N)表示所述芯片的實(shí)際功耗和功耗噪聲的相關(guān)系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S30包括以下步驟：

S30.1，將所述供電網(wǎng)絡(luò)中滿足節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)電壓超過預(yù)設(shè)的閾值電壓的節(jié)點(diǎn)的位置，確定為第一組需要添加去耦合電容的節(jié)點(diǎn)位置；

S30.2，根據(jù)所述供電網(wǎng)絡(luò)的供電引腳模型，將與供電引腳直接連接的節(jié)點(diǎn)的位置確定為第二組需要添加去耦合電容的節(jié)點(diǎn)位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S40包括以下步驟：

S40.1，根據(jù)所述供電網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)電壓確定在預(yù)設(shè)時間步長內(nèi)的開關(guān)電流平均值；

S40.2，根據(jù)所述開關(guān)電流平均值和去耦合電容的離散化模型，確定需要添加的去耦合電容的電容值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，

在步驟S40.1中，所述開關(guān)電流平均值通過表達(dá)式二確定，

表達(dá)式二：

其中，h表示預(yù)設(shè)時間步長，表示在預(yù)設(shè)時間步長內(nèi)的開關(guān)電流平均值，I(t)表示開關(guān)電流隨時間變化的函數(shù)；

在步驟S40.2中，在需要添加去耦合電容的x節(jié)點(diǎn)位置添加的去耦合電容的電容值通過表達(dá)式三確定，

表達(dá)式三：

其中，C_x表示在需要添加去耦合電容的x節(jié)點(diǎn)位置添加的去耦合電容的電容值，h'表示離散化的預(yù)設(shè)時間步長，V_x表示需要添加去耦合電容的x節(jié)點(diǎn)的瞬態(tài)電壓。