[發(fā)明專利]一種結構化的芯片設計架構與方法

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• 申請日: 2022-12-26
• 公開（公告）號: CN115964972A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 劉澤義;高鷹
• 申請（專利權）人: 格睿通智能科技（深圳）有限公司;青鳥消防股份有限公司
• 主分類號: G06F30/3312
• 分類號: G06F30/3312;G06F30/32;G06F115/02
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理有限公司 11756
• 代理人: 張攀

1.一種結構化的芯片設計架構，其特征在于，所述的結構化的芯片設計架構包括切分組件、空閑狀態(tài)信號增加組件、時鐘產生組件和時鐘樹綜合組件；所述的切分組件用于對所述芯片的各個IP模塊的各個子模塊做合適的模塊切分及層級切分；所述的空閑狀態(tài)信號增加組件用于對每個子模塊增加模塊空閑狀態(tài)信號；所述的時鐘產生組件用于在每個子模塊前調用時鐘門控單元，根據(jù)所對應的模塊空閑狀態(tài)信號產生門控的時鐘并送給對應的子模塊；所述的時鐘樹綜合組件用于在時鐘樹綜合時，按分段長時鐘樹的思想，從時鐘門控單元的時鐘輸出段長時鐘樹。

2.根據(jù)權利要求1所述的結構化的芯片設計架構，其特征在于，所述的合適的模塊切分具體是指將功能近似的子模塊合并在同一個模塊，并限制每個子模塊的寄存器組FF組的數(shù)量到200。

3.根據(jù)權利要求1所述的結構化的芯片設計架構，其特征在于，所述的層級切分具體是指按邏輯功能嵌套的規(guī)則對各個子模塊分多級子模塊嵌套。

4.根據(jù)權利要求1所述的結構化的芯片設計架構，其特征在于，對于里面有嵌套多個子模塊的模塊，模塊的空閑狀態(tài)信號是其內部的多個子模塊的空閑狀態(tài)信號的“與”。

5.根據(jù)權利要求1所述的結構化的芯片設計架構，其特征在于，所述的按分段長時鐘樹的思想，從時鐘門控單元的時鐘輸出段長時鐘樹具體是指分段插入時鐘緩沖器，每段時鐘緩沖器盡量插到時鐘門控單元之后。

6.根據(jù)權利要求1所述的結構化的芯片設計架構，其特征在于，所述的IP模塊包括CPU處理器模塊、顯示控制器模塊、IO控制器模塊、存儲器模塊和/或DSP處理器模塊。

7.根據(jù)權利要求1所述的結構化的芯片設計架構，其特征在于，所述的芯片為SoC芯片系統(tǒng)。

8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的結構化的芯片設計架構的功耗降低方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、設計優(yōu)化所述芯片的各個IP模塊，對IP模塊的各個子模塊做合適的模塊切分及層級切分；所述的合適的模塊切分具體是指將功能近似的子模塊合并在同一個模塊，并限制每個子模塊的寄存器組FF組的數(shù)量到200；所述的層級切分具體是指按邏輯功能嵌套的規(guī)則對各個子模塊分多級子模塊嵌套；

第二步、對每個子模塊增加模塊空閑狀態(tài)信號，對于里面有嵌套多個子模塊的模塊，模塊的空閑狀態(tài)信號是其內部的多個子模塊的空閑狀態(tài)信號的“與”；

第三步、在每個子模塊前調用時鐘門控單元，根據(jù)所對應的模塊空閑狀態(tài)信號產生門控的時鐘并送給對應的子模塊；

第四步、在時鐘樹綜合時，按分段長時鐘樹的思想，從時鐘門控單元的時鐘輸出段長時鐘樹，分段插入時鐘緩沖器，每段時鐘緩沖器盡量插到時鐘門控單元之后；

所述芯片的各個IP模塊、子模塊以及對應的時鐘樹都能夠自動根據(jù)電路的空閑狀態(tài)把不需要工作的電路關閉，從而降低功耗。

9.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的結構化的芯片設計架構在時鐘門控、電源域和/或電壓域中的應用。

10.根據(jù)權利要求8所述的結構化的芯片設計架構的功耗降低方法在時鐘門控、電源域和/或電壓域中的應用。