CN102566734A - 一种减少功耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过延时单元减小功耗的方法，主要应用于低功耗设计领域，如射频、手持设备等。通过延时单元处理组合逻辑各输入的延迟路径，用于改变组合路径上组合逻辑的翻转时间点和翻转次数，从而达到减少峰值功耗和平均功耗的目的。

Description

一种减少功耗的方法

技术领域

本发明主要应用于射频、手持设备等低功耗领域。

背景技术

随着非接技术和移动技术的发展，功耗控制处理电路变得日益重要，功耗需求渗透到电子系统设计的各个环节。从系统层次、芯片层次到逻辑单元层次的功耗控制，设计人员需要层层把关。

目前，功耗控制着手于如下两方面：

1.平均功耗：平均功耗的大小直接影响了嵌入式设备的电池使用时间，该指标也作为人们评价设备性能的一个关键指标之一。

2.峰值功耗：峰值功耗的大小直接影响了设备的可靠性。

本发明所公开的减少功耗的一种方法，就是根据组合逻辑翻转对功耗的影响，利用适当的组合延时单元达到减少功耗的目的，该方法简单灵活，适当采用该方法，设计人员需要的硬件代价很小。

发明内容

本发明的目的在于为解决平均功耗和峰值功耗提供一种方法。利用延时单元对功耗的影响，达到减少功耗的方法。利用延时单元进行路径平衡，使得模块各个信号的路径长度相当，减少同一模块的输入翻转次数，使得同一模块的输入翻转次数下降，减少峰值功耗。利用延时单元进行路径分时，增加信号的路径长度，使得多个组合逻辑的逻辑延时不同，减少同时翻转的模块数量对功耗的影响，减少峰值功耗。

组合逻辑的每次翻转都会带来功耗的相应损失，在保证功能正确的前提下，适当利用延时单元，改变系统的平均功耗和峰值功耗。

1)减少翻转次数能达到减少平均功耗的作用。

2)减少同时翻转的逻辑数量能达到减少峰值功耗的作用。

附图说明

图1路径平衡示意图

图2路径分时示意图

具体实施方式

结合附图，对本发明进一步详细描述：

1.如图1所示，利用延时单元进行路径平衡，达到减少翻转次数的作用。

B模块需要从dff_out切换到a_out。由于dff_out的路径最短，sel信号的路径稍长，而a_out的路径最长，因此dff_out的更新速度快于sel的更新速度，更快于a_out的更新速度。这就导致了B模块的输入其实翻转了3次：第一次dff_out更新；第二次sel更新，将其切换到上一拍的a_out；第三次a_out更新。

因此我们考虑使用路径平衡(Path Equalization)来减少B模块的输入翻转。在sel和dff_out上分别加上了延时模块，增加它们的路径长度使之与a_out路径相当。这样使得B模块的输入翻转次数下降，进而达到了减少平均功耗的目的。

2.如图2所示，利用延时单元进行路径分时，达到减少同时翻转的逻辑数量的作用。

DFF输出的的d1_out、d_out、d2_out经过组合逻辑电路A，输出a_out和b_out；两个组合逻辑A的输入相同，同时翻转。

DFF1需要在时钟沿输出a_out，DFF2需要在时钟沿输出b_out。由于a_out和b_out从DFF出来后经过相同的路径延迟获得，因此DFF1和DFF2同时翻转。

因此我们考虑使用路径分时来减少同时翻转的模块数量。在d1_out和a_out上加上了延时模块，增加它们的路径长度使得两个组合逻辑A以及DFF1与DFF2的逻辑延时不同。这样使得同时翻转的逻辑数量下降，进而达到了减少峰值功耗的目的。

Claims (3)

1.一种通过延时单元减小功耗的方法，其特征在于利用延时单元对功耗的影响，达到减少功耗的方法。

2.根据权利要求1所述的延时单元减少功耗的方法，其特征在于利用延时单元进行路径平衡，使得模块各个信号的路径长度相当，减少同一模块的输入翻转次数，使得同一模块的输入翻转次数下降，减少峰值功耗。

3.根据权利要求1所述的一种通过延时单元减小功耗的方法，其特征在于利用延时单元进行路径分时，增加信号的路径长度，使得多个组合逻辑的逻辑延时不同，减少同时翻转的模块数量对功耗的影响，减少峰值功耗。

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