CN103677213B - 电源门控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源门控方法及装置，其中方法包括：生成上电使能信号，所述上电使能信号根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成；根据所述上电使能信号使所述访存模块上电。本发明通过根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成上电使能信号，根据上电使能信号使访存模块上电，使访存模块仅仅在访存窗口内处于工作状态，从而将散乱的访存延迟、访存冲突以及空闲时间等整合为大段的空闲时间，通过对访存模块设置电源门控，使访存模块仅仅在访存窗口处于上电状态，从而大大减少了访存模块的漏电功耗。

Description

电源门控方法及装置

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电源门控方法及装置。

背景技术

随着工艺的持续进步和电路集成度的不断提高，漏电功耗已经成为芯片总体功耗的重要部分。在32纳米和22纳米工艺节点下，漏电功耗占总功耗的16.9%至52.7%。因此，越来越多的精力将转向漏电功耗的研究。

其中，电源门控是一种广泛使用的削减漏电功耗的技术，即通过在电路模块和供电（电源和/或地）之间加入一个电源开关实现对相应电路的门控。传统的电源门控方法是在不需要使用一个电路模块时就通过电源开关将其电源关闭，通过电源门控几乎可以消除所有的漏电功耗。

但是电路模块例如访存模块，在访存时由于访存延迟和访存冲突等情况的存在，访存模块的实际工作时间往往远超过其理论工作时间，从而无法准确使用传统电源门控方法，浪费了潜在的功耗优化空间。

发明内容

本发明提供一种电源门控方法及装置，用以解决访存模块在工作时无法准确使用传统电源门控方法，从而浪费了潜在的功耗优化空间的问题。

本发明提供一种电源门控方法，包括：

生成上电使能信号，所述上电使能信号根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成；

根据所述上电使能信号使所述访存模块上电。

本发明还提供一种电源门控装置，包括：

调度模块，用于生成上电使能信号，所述上电使能信号根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成；

电源门控模块，用于根据所述调度模块生成的上电使能信号为访存模块上电。

本发明通过根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成上电使能信号，根据上电使能信号使访存模块上电，使访存模块仅仅在访存窗口内处于工作状态，从而将散乱的访存延迟、访存冲突以及空闲时间等整合为大段的空闲时间，通过对访存模块设置电源门控，使访存模块仅仅在访存窗口处于上电状态，从而大大减少了访存模块的漏电功耗。

附图说明

图1为本发明提供的电源门控方法实施例一流程示意图；

图2为本发明提供的电源门控方法实施例二流程示意图；

图3为本发明提供的电源门控装置实施例结构示意图；

图4为本发明提供的窗口与电源时序示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，为本发明提供的电源门控方法实施例一流程示意图，具体包括以下步骤：

S101、生成上电使能信号，上电使能信号根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成；

优选地，上电使能信号可以根据为访存模块分配的访存窗口开启时间之前的预设时间生成。

具体来说，本实施例中的上电使能信号可以由本发明中电源门控装置中的调度模块来执行，其中调度模块可以由访存调度器来实现，访存调度器在一定的调度周期内为访存模块分配一个访存窗口，使访存模块在这个访存窗口内集中发送访存请求。此时，访存调度器可以在访存窗口开启时间或者在访存窗口开启时间之前的预设时间，产生一个上电使能信号，例如预设时间可以为N个调度周期，其中N个周期为电源开启需要的延迟时间，本发明不对预设时间进行限制。如图4所示，为本发明提供的窗口与电源时序示意图，41为访存调度器为访存模块分配的访存窗口，42为电源门控模块根据访存窗口开启时间控制电源状态的时序图，访存调度器在访存窗口开启前N个周期产生一个上电使能信号，电源门控模块根据上电使能信号开启电源，当访存窗口开启时，恰好电源开启给访存模块上电。

S102、根据上电使能信号使访存模块上电。

本实施例中的根据上电使能信号使访存模块上电可以由本发明中电源门控装置中的电源门控模块来执行。

优选地，根据所述上电使能信号使与所述访存模块连接的访存通路模块上电。

具体来说，电源门控模块接收到调度模块发送的上电使能信号之后，则根据上电使能信号使访存模块上电。如果存在访存通路模块，访存通路模块与访存模块连接为访存模块提供数据通信传输，则根据上电使能信号使访存通路模块上电。需要说明的是，当访存模块为不需要持续工作的访存模块例如解码器时，可以根据上电使能信号使整个访存模块上电，当访存模块为需要持续工作的访存模块例如显示器时，优选地，根据上电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元上电或者使不需要持续工作的访存模块上电，或者根据上电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元上电以及使不需要持续工作的访存模块均上电。访存模块处于上电状态之后则开始向访存调度器发送访存请求。

本实施例通过根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成上电使能信号，根据上电使能信号使访存模块上电，使访存模块仅仅在访存窗口内处于工作状态，从而将散乱的访存延迟、访存冲突以及空闲时间等整合为大段的空闲时间，通过对访存模块设置电源门控，使访存模块仅仅在访存窗口处于上电状态，从而大大减少了访存模块的漏电功耗。

如图2所示，为本发明提供的电源门控方法实施例二流程示意图，本实施例在实施例一的基础上，还包括以下步骤：

S201、根据访存结果返回访存模块的时间生成下电使能信号；

具体来说，当访存结果返回访存模块时，访存模块完成访存请求，访存调度器根据访存结果返回访存模块的时间产生一个下电使能信号。

S202、根据下电使能信号使访存模块下电。

具体来说，如图4所示，访存调度器根据访存结果返回访存模块的时间产生一个下电使能信号，电源门控模块根据下电使能信号关闭电源，使访存模块下电。如果存在访存通路模块，则根据下电使能信号使访存通路模块下电。需要说明的是，当访存模块为不需要持续工作的访存模块例如解码器时，则根据下电使能信号使整个访存模块下电，当访存模块为需要持续工作的访存模块例如显示器时，则根据下电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元下电或者使不需要持续工作的访存模块下电，或者根据下电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元下电以及使不需要持续工作的访存模块均下电。

本实施例通过根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成上电使能信号，根据上电使能信号使访存模块上电，并在访存结果返回访存模块时生成下电使能信号，使访存模块下电，从而使访存模块仅仅在访存窗口内处于工作状态，从而将散乱的访存延迟、访存冲突以及空闲时间等整合为大段的空闲时间，通过对访存模块设置电源门控，使访存模块仅仅在访存窗口处于上电状态，从而大大减少了访存模块的漏电功耗。

实施例三

如图3所示，为本发明提供的电源门控装置实施例结构示意图，具体包括：

调度模块31，用于生成上电使能信号，所述上电使能信号根据为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成；

其中，调度模块31可以为现有技术中的访存调度器。

电源门控模块32，用于根据所述调度模块生成的上电使能信号为访存模块上电。

进一步地，上述调度模块31还用于：根据访存结果返回所述访存模块的时间生成下电使能信号；

相应地，

电源门控模块32用于：根据所述调度模块生成的下电使能信号使所述访存模块下电。

进一步地，上述电源门控模块32，还用于：根据所述上电使能信号使与所述访存模块连接的访存通路模块上电。

进一步地，上述调度模块31，还用于：根据为访存模块分配的访存窗口开启时间之前的预设时间生成上电使能信号。

进一步地，上述电源门控模块32，还用于：根据所述上电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元上电，和/或使不需要持续工作的访存模块上电。

本实施例的电源门控装置用于执行上述图1和图2所示方法实施例的方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

需要说明的是：对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电源门控方法，其特征在于，所述方法包括：

生成上电使能信号，所述上电使能信号根据访存调度器为访存模块分配的访存窗口的开启时间生成或者根据为访存模块分配的访存窗口开启时间之前的预设时间生成上电使能信号；

根据所述上电使能信号使所述访存模块上电；

根据所述上电使能信号为所述访存模块上电之后，还包括：

根据访存结果返回所述访存模块的时间生成下电使能信号；

相应地，根据所述下电使能信号使所述访存模块下电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上电使能信号使所述访存模块上电，包括：

根据所述上电使能信号使与所述访存模块连接的访存通路模块上电。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上电使能信号使所述访存模块上电，包括：

根据所述上电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元上电，和/或使不需要持续工作的访存模块上电。

4.一种电源门控装置，其特征在于，包括：

调度模块，用于生成上电使能信号，所述上电使能信号根据访存调度器为访存模块分配的访存窗口的开启时间或者在访存窗口开启时间之前的预设时间生成；

电源门控模块，用于根据所述调度模块生成的上电使能信号为访存模块上电；

所述调度模块还用于：

根据访存结果返回所述访存模块的时间生成下电使能信号；

相应地，

电源门控模块用于：根据所述调度模块生成的下电使能信号使所述访存模块下电。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电源门控模块，还用于：

根据所述上电使能信号使与所述访存模块连接的访存通路模块上电。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电源门控模块，还用于：

根据所述上电使能信号使需要持续工作的访存模块的接口单元上电，和/或使不需要持续工作的访存模块上电。