节能智驱 IC 功耗优化

60 阅读2分钟

在日益严苛的低功耗、高性能IC设计领域,全面精准的功率分析成为质量与效率并重的核心保障。

 

1、为什么深度功率分析至关重要?

 

3.12.png

 

从一开始对功耗进行评估,就能在设计早期预见潜在问题,优化能源使用,缩减成本,并提升产品性能与质量。这种“早发现、早改进”的理念,是高效 IC 设计流程的关键基础。

 

2、关键功率分析技术详解

I. RTL级功率分析 (RTL Power Analysis)

在设计早期,通过 RTL 仿真评估功耗,识别保存功率的机会。例如,设计团队借助 Apache PowerArtist,在 RTL 级比对后布局数据,实现功率估算与硅片实际测量间误差仅 10% 左右,有效降低整体功耗。

工具推荐:Cadence Joules RTL Power Solution 可实现高达 20 倍的时间效率提升,并可在 RTL 到签核级之间保持 15% 以内准确度。

 

II. 门级功率分析 (Gate-Level Power Analysis)

在综合后阶段进行更加精细的功率分析,考虑门加载与切换活动影响。可与 RTL 工具联动,确保早期优化在后期依然有效落地。

 

III. 物理感知功率分析 (Physically Aware Power Analysis)

在功率评估过程中加入布局布线等物理约束,提高评估精度,并优化电源分布网络。Semiconductor 企业采用 Synopsys Hercules 工具即属此类实践。

 

IV. 功率优化策略 (Power Reduction Techniques)

应用时钟门控(clock gating)、存储门控(memory gating)、功率门控(power gating)等技术,显著降低动态与静态功耗。例如,在 3GPP-LTE 设计中,团队通过存储门控与移除冗余读写,实现高达 18% 的功耗削减。

 

3、功率分析与优化技术优势一览

技术方法 优势简述

RTL功率分析 早期识别优化机会,快速反馈

门级功率分析 精细定位,确保基础优化延续至最终设计

物理感知功率分析 考虑实际布局,提升准确性与性能保障

功率优化技术(钟控、存储、功率门控) 有效降低整体功耗,提升能效比

 

4、学习加速,从 EDA Academy 启程

要系统掌握上述先进技术,EDA Academy([www.eda-academy.com]) 是你不可错过的优质平台:拥有 海量、专业、全面、最新 的网课覆盖 RTL 分析、门级分析、物理功率优化、功率优化技术等主题;欢迎你注册为导师,分享经验并开设课程;

不仅是学习资源的宝库,更是你职业进阶的“加速器”。