JPH06317616A - Estimating method for power consumption in digital circuit - Google Patents

Estimating method for power consumption in digital circuit

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JPH06317616A
JPH06317616A JP10530893A JP10530893A JPH06317616A JP H06317616 A JPH06317616 A JP H06317616A JP 10530893 A JP10530893 A JP 10530893A JP 10530893 A JP10530893 A JP 10530893A JP H06317616 A JPH06317616 A JP H06317616A
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JP
Japan
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power consumption
state
value
consumption value
storage means
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Pending
Application number
JP10530893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichiro Mae
洋一郎 前
Hiroshi Mizuno
洋 水野
Setsuko Kakiage
節子 書上
Shunji Saiga
俊二 雜賀
Yasuhiro Tanaka
康弘 田中
Shinichi Kumashiro
慎一 熊代
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To carry out high speed measurement by providing the first memory means to store the value of electric power consumed in a state defined for each element, and the second memory means to store the total value of electric power consumed in simulation time. CONSTITUTION:When simulation is started, a DC power consumption value register 204 is initialized on the total value of electric power in a DC power consumption value area 203 to all the elements in a circuit. When the processing of simulation time is started, an AC power consumption value register 202 is initialized. Next, at the present simulation time, the state of the element in the circuit is judged on the state of a nodal point in the circuit and the inner state of the element, and the processing is repeated to the element altered in its state. In the case of renewing the register 202, the power consumption value corresponding to the state of the element is read out of an AC power consumption value register 201, and added to the register 202. In the case of renewing the DC power consumption value, the read out value is subtracted from a register 204 corresponding to the state before alteration, and all the elements altered in their states are processed in this way.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LSI等のディジタル
回路の消費電力を模擬的に計算する消費電力見積り方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power consumption estimation method for simulating the power consumption of a digital circuit such as an LSI.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、消費電力を求める方法は、回路を
非線形微分方程式で表し、これを解く回路シミュレーシ
ョンによって回路中の節点の電圧値と各素子の電流値を
詳細に求め、これらを乗じることにより消費電力を求め
るか、シミュレーション対象回路をいくつかのブロック
に分割し、ブロック毎の動作周波数を論理シミュレーシ
ョン又は人手により予測し、その周波数と、各ブロック
のゲートの周波数あたりの平均消費電力値と、ゲート数
から求めていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, the method of obtaining the power consumption is to represent the circuit by a non-linear differential equation, obtain the voltage value of the node in the circuit and the current value of each element in detail by the circuit simulation to solve the equation, and multiply them. Or calculate the power consumption by dividing the circuit to be simulated into several blocks, predict the operating frequency of each block by logic simulation or manually, and calculate the frequency and the average power consumption per gate frequency of each block. , It was calculated from the number of gates.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のシミュレーション方法では、回路シミュレ
ーションは、その実行時間が非常に大きく大規模回路を
現実的な時間内にシミュレートすることは極めて困難で
ある。
However, in the above-described conventional simulation method, the circuit simulation has a very long execution time, and it is extremely difficult to simulate a large-scale circuit within a realistic time. is there.

【0004】また、動作周波数を予測して求める場合、
回路中の各部で動作周期が大幅に異なる場合やテストベ
クターに依存して変化する消費電力値の場合にはその消
費電力を正確に求めることができないという課題を有し
ていた。
When the operating frequency is predicted and obtained,
There has been a problem that the power consumption cannot be accurately obtained when the operation cycle is significantly different in each part of the circuit or when the power consumption value changes depending on the test vector.

【0005】本発明は上記問題点に鑑み、回路中の各部
で動作周波数が異なる場合やテストベクターに依存して
消費電力値が変化する場合でも、正確な消費電力値を高
速に求める消費電力見積り方法を提供することを目的と
する。
In view of the above-mentioned problems, the present invention estimates the power consumption at high speed even when the operating frequency is different in each part of the circuit or the power consumption value changes depending on the test vector. The purpose is to provide a method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る発明が講じた手段は、先
ず、回路中の素子毎にその素子の状態を定義し、その素
子の状態によって消費される電力値を格納した第1の記
憶手段と、一定のシュミュレーション時間で消費された
電力の合計値を格納する第2の記憶手段とを備えた消費
電力見積り方法を対象としている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the means of the invention according to claim 1 of the present invention is to first define the state of each element in a circuit, and then define the element state. A power consumption estimation method including a first storage means for storing a power value consumed according to the state of and a second storage means for storing a total value of power consumed in a constant simulation time. There is.

【0007】そして、前記第2の記憶手段を初期化する
第1のステップと、状態が変化した素子全てに対して前
記第1の記憶手段に格納されているその素子の状態に対
応したその素子で消費される電力値を前記第2の記憶手
段に加算する第2のステップと、一定のシミュレーショ
ン時間においての処理終了時に前記第2の記憶手段の消
費電力値を出力する第3のステップとを順に行なう構成
としている。
Then, the first step of initializing the second storage means, and the elements corresponding to the states of the elements stored in the first storage means for all the elements whose states have changed A second step of adding the power consumption value of the second storage means to the second storage means, and a third step of outputting the power consumption value of the second storage means at the end of the processing in a fixed simulation time. The configuration is performed in order.

【0008】また、請求項2に係る発明が講じた手段
は、回路中の素子毎にその素子の状態を定義し、その素
子の状態に対応する消費電力値を格納した第3の記憶手
段と、現在のシミュレーション時刻で消費されている電
力値を格納する第4の記憶手段とを備えた消費電力見積
り方法を対象としている。
Further, the means taken by the invention according to claim 2 defines a state of each element in the circuit, and third storage means for storing a power consumption value corresponding to the state of the element. , A fourth storage means for storing the power value consumed at the current simulation time and a power consumption estimation method.

【0009】そして、現在のシミュレーション時刻にお
いて回路中の素子の状態を判定する第4のステップと、
前記第4のステップにおいて状態が変化した素子全てに
対して、前記第3の記憶手段に格納されているその素子
の消費電力値で、その素子の状態の変化前の状態に対応
するその素子の電力値を前記第4の記憶手段より減算
し、且つその素子の状態の変化後の状態に対応するその
素子の電力値を前記第4の記憶手段に加算する第5のス
テップと、現在のシミュレーション時刻においての処理
終了時に前記第4の記憶手段の消費電力値を出力する第
6のステップとを順に行なう構成としている。
Then, a fourth step of judging the states of the elements in the circuit at the current simulation time,
For all the elements of which the state has changed in the fourth step, the power consumption value of the element stored in the third storage means corresponds to the state before the change of the state of the element. A fifth step of subtracting the power value from the fourth storage means and adding the power value of the element corresponding to the state after the change of the state of the element to the fourth storage means, and a current simulation A sixth step of outputting the power consumption value of the fourth storage means at the end of processing at time is sequentially performed.

【0010】[0010]

【作用】上記の構成により、請求項1に係る発明では、
先ず、シミュレーション実行前に、回路中の素子毎にそ
の素子が取り得る状態を定義し、その素子の状態によっ
て消費される電力値を第1の記憶手段に予め格納する一
方、一定のシミュレーション時間のシミュレーション処
理開始時に第1のステップにより消費電力値の合計値を
格納する第2の記憶手段を初期化する。そして、シミュ
レーション時刻を設定し、現在のシミュレーション時刻
の回路中の素子の状態を判定し、第2のステップにより
そのシミュレーション時刻において状態が変化した素子
全てに対して第1の記憶手段に格納されているその素子
の状態に対応した消費電力値を第2の記憶手段に加算す
る。そして、一定のシミュレーション時間におけるこの
加算処理の終了時に第3のステップによりファイル等の
記憶手段又は、画面等の表示手段に第2の記憶手段に格
納されている一定のシミュレーション時間で消費された
電力値を出力する。以上の処理により回路中の素子の状
態変化時に消費される電力値が求められる。
With the above construction, in the invention according to claim 1,
First, before the simulation is executed, the states that the element can take are defined for each element in the circuit, and the power value consumed by the state of the element is stored in the first storage means in advance, while the constant simulation time At the start of the simulation process, the second storage means for storing the total value of the power consumption values is initialized by the first step. Then, the simulation time is set, the states of the elements in the circuit at the current simulation time are determined, and all the elements whose states have changed at the simulation time by the second step are stored in the first storage means. The power consumption value corresponding to the state of the element is added to the second storage means. Then, at the end of this addition process in a fixed simulation time, the power consumed in the fixed simulation time stored in the second storage means in the storage means such as a file or the display means such as a screen by the third step. Output the value. By the above processing, the power value consumed when the state of the element in the circuit changes can be obtained.

【0011】ここで、電力値は第1の記憶手段に格納さ
れている回路中の各素子毎の値を用いて、与えられたテ
ストベクターで回路が動作する場合の状態が変化した素
子に対して求められ、回路中の各部での動作周波数等が
異なっても正確に計算される。この場合の素子の状態は
素子の端子の状態及び素子の内部状態により定義でき
る。そして、素子の端子の状態及び素子の内部状態はト
ランジスタレベルシミュレーションかまたは回路中の素
子がゲートである場合は従来の論理シミュレーションに
より処理できるため、素子の状態が判定できる。そし
て、この消費電力見積り方法での各シミュレーション時
刻における処理は加算等の単純な演算で実現されるため
高速に処理される。
Here, the power value is a value for each element in the circuit stored in the first storage means, and is used for an element whose state has changed when the circuit operates with a given test vector. And calculated accurately even if the operating frequency in each part of the circuit is different. The state of the element in this case can be defined by the state of the terminal of the element and the internal state of the element. Then, the states of the terminals of the element and the internal state of the element can be processed by a transistor level simulation or by a conventional logic simulation when the element in the circuit is a gate, so that the state of the element can be determined. The processing at each simulation time in this power consumption estimation method is realized at a high speed because it is realized by a simple calculation such as addition.

【0012】また、請求項2に係る発明では、先ず、シ
ミュレーション実行前に回路中の各素子毎にその素子取
り得る状態を定義し、その素子がその状態の時に消費す
る電力値を第3の記憶手段に予め格納しておき、シミュ
レーション中は第4のステップにより各シミュレーショ
ン時刻の回路中の素子の状態を判定し、第5のステップ
により前記第4のステップにおいて状態が変化した素子
全てに対して第3の記憶手段に格納されているその素子
の状態の変化前の状態に対応するその素子が消費してい
る電力値を第4の記憶手段より減算し、その素子の状態
の変化後の状態に対応する電力値を第4の記憶手段に加
算する。そして、現在のシミュレーション時刻において
状態が変化した素子全てに対しての処理終了時に第6の
ステップによりファイル等の記憶手段又は、画面等の表
示手段に第4の記憶手段に格納されている現在のシミュ
レーション時刻で定常的に消費されている電力値を出力
する。以上の処理を目的のシミュレーション時刻まで繰
り返すことにより各時刻で回路中の素子の状態によって
定常的に消費される電力値が求められる。この値をシミ
ュレーション時刻に関して一定の時間幅で積分すること
により消費電力が求められる。
According to the second aspect of the invention, first, the state that each element in the circuit can take before the simulation is defined is defined, and the power value consumed when the element is in that state is set to the third value. Preliminarily stored in the storage means, the state of the element in the circuit at each simulation time is determined by the fourth step during the simulation, and by the fifth step, all the elements whose states have changed in the fourth step are detected. Then, the power value consumed by the element corresponding to the state before the change in the state of the element stored in the third storage means is subtracted from the fourth storage means, and The power value corresponding to the state is added to the fourth storage means. Then, at the end of the processing for all the elements whose states have changed at the current simulation time, the sixth step stores the current data stored in the fourth storage means in the storage means such as a file or the display means such as a screen. The power value that is constantly consumed at the simulation time is output. By repeating the above processing until the target simulation time, the power value that is constantly consumed depending on the state of the elements in the circuit is obtained at each time. The power consumption is obtained by integrating this value with respect to the simulation time in a constant time width.

【0013】ここで、電力値は第3の記憶手段に格納さ
れている回路中の各素子毎の値を用いて、与えられたテ
ストベクターで回路が動作する場合の状態が変化した素
子に対して求められ、回路中の各部での動作周波数等が
異なっても正確に計算される。この場合の素子の状態は
素子の端子の状態及び素子の内部状態により定義でき
る。そして、素子の端子の状態及び素子の内部状態はト
ランジスタレベルシミュレーションかまたは回路中の素
子がゲートである場合は従来の論理シミュレーションに
より処理できるため、素子の状態が判定できる。そし
て、この消費電力見積り方法での各シミュレーション時
刻における処理は加算等の単純な演算で実現されるため
高速に処理される。
Here, the power value is a value for each element in the circuit stored in the third storage means, and is used for an element whose state has changed when the circuit operates with a given test vector. And calculated accurately even if the operating frequency in each part of the circuit is different. The state of the element in this case can be defined by the state of the terminal of the element and the internal state of the element. Then, the states of the terminals of the element and the internal state of the element can be processed by a transistor level simulation or by a conventional logic simulation when the element in the circuit is a gate, so that the state of the element can be determined. The processing at each simulation time in this power consumption estimation method is realized at a high speed because it is realized by a simple calculation such as addition.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。尚、本実施例では、請求項1において求め
る回路中の素子の状態変化時に消費される電力値をAC
消費電力、請求項2において素子がある状態の時に定常
的に消費される電力値をDC消費電力と呼ぶ。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the power value consumed when the state of the element in the circuit obtained in claim 1 is changed is AC.
The power consumption, the power value that is constantly consumed when there is an element in claim 2, is called DC power consumption.

【0015】図1は本発明の消費電力見積り方法におけ
る一シミュレーション時刻の処理フロー図であり、図2
は本発明の消費電力見積り方法における記憶手段を示す
図である。
FIG. 1 is a processing flow chart at one simulation time in the power consumption estimation method of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing storage means in the power consumption estimation method of the present invention.

【0016】図2において、201は素子毎にその素子
の状態毎にその素子によって消費されるAC消費電力値
を格納した第1の記憶手段であるAC消費電力値エリ
ア、202は現在のシミュレーション時刻で消費された
AC消費電力値の合計値を格納する第2の記憶手段であ
るAC消費電力値レジスタを示した図である。そして、
203は素子毎にその素子の状態毎にその素子によって
消費されるDC消費電力値を格納した第3の記憶手段で
あるDC消費電力値エリア、204は現在のシミュレー
ション時刻で消費されているDC消費電力値の合計値を
格納する第4の記憶手段であるDC消費電力値レジスタ
を示した図である。
In FIG. 2, 201 is an AC power consumption value area which is the first storage means for storing the AC power consumption value consumed by the element for each element state, and 202 is the current simulation time. FIG. 6 is a diagram showing an AC power consumption value register that is a second storage unit that stores the total value of the AC power consumption values consumed in. And
Reference numeral 203 denotes a DC power consumption value area, which is a third storage unit that stores the DC power consumption value consumed by the element for each element state, and 204 indicates the DC power consumption consumed at the current simulation time. It is the figure which showed the DC power consumption value register which is the 4th memory | storage means which stores the total value of electric power value.

【0017】一方、図1において、ST101はAC消
費電力値レジスタ202を0に初期化するステップ(第
1のステップ)、ST102は現在のシミュレーション
時刻において回路中の素子の状態を判定するステップ
(第4のステップ)、ST103は回路中の状態の変化
が起こった素子を素子リストに登録するステップ、ST
104は未処理素子が存在するか否かを判断するステッ
プ、ST105は未処理素子を取り出すステップ、ST
106はST105で取り出した未処理素子に対してA
C消費電力値エリア201中の対応する素子及び対応す
る素子の状態のAC消費電力値をAC消費電力値レジス
タ202に加算しAC消費電力値レジスタ202を更新
するステップ(第2のステップ)、ST107はST1
05で取り出した未処理素子に対して状態変化前のDC
消費電力値エリア203中の対応する素子及び対応する
素子の状態のDC消費電力値をDC消費電力値レジスタ
204より減算し、状態変化後のDC消費電力値エリア
203中の対応する素子及び対応する素子の状態のDC
消費電力値をDC消費電力値レジスタ204に加算しD
C消費電力値レジスタ204を更新するステップ(第5
のステップ)、ST108はAC消費電力値レジスタ2
02の値をファイルに出力するステップ(第4のステッ
プ)、ST109はDC消費電力値レジスタ204の値
をファイルに出力するステップ(第6のステップ)であ
る。
On the other hand, in FIG. 1, ST101 is a step of initializing the AC power consumption value register 202 to 0 (first step), and ST102 is a step of judging the state of the element in the circuit at the current simulation time (first step). 4 step), ST103 is a step of registering an element whose state in the circuit has changed in the element list, ST
104 is a step of judging whether or not an unprocessed element exists, ST 105 is a step of taking out an unprocessed element, ST
106 is A for the unprocessed element taken out in ST105
A step of adding the AC power consumption value of the corresponding element in the C power consumption value area 201 and the state of the corresponding element to the AC power consumption value register 202 and updating the AC power consumption value register 202 (second step), ST107. Is ST1
DC before the state change for the unprocessed element taken out in 05
The DC power consumption value of the corresponding element in the power consumption value area 203 and the state of the corresponding element is subtracted from the DC power consumption value register 204, and the corresponding element in the DC power consumption value area 203 after the state change and the corresponding DC of element state
The power consumption value is added to the DC power consumption value register 204 and D
Step of updating the C power consumption value register 204 (fifth
Step), ST108 is AC power consumption value register 2
The step of outputting the value of 02 to the file (fourth step), and ST109 is the step of outputting the value of the DC power consumption value register 204 to the file (sixth step).

【0018】ここで、図1、図2で示した実施例での消
費電力計算の算出処理動作を説明する。目的のシミュレ
ーション時刻までのシミュレーションが開始されると、
先ず、回路中の全ての素子に対して、各節点の初期状態
により、その素子の初期状態に対応したDC消費電力値
エリア203中の電力値の合計値でDC消費電力値レジ
スタ204を初期化する。次に回路に対して与えられる
テストベクターに対してイベントが発生する最小のシミ
ュレーション時刻に現在のシミュレーション時刻が設定
され、一シミュレーション時刻の処理が実行される。こ
の一シミュレーション時刻の処理が開始されると、最初
にステップST101によりAC消費電力値レジスタ2
02が0に初期化される。AC消費電力値レジスタ20
2は各シミュレーション時刻毎に消費される電力値を加
算により更新するため、各シミュレーション時刻毎に初
期化し、DC消費電力値レジスタ204は現在定常的に
消費されている電力値を保持し差分により更新するた
め、シミュレーション処理開始時に一度のみ初期化する
だけである。次に、現在のシミュレーション時刻におい
て回路中の素子の状態が回路中の節点の状態及び素子の
内部状態により判定され、状態が変化した素子に対して
ステップST104からステップST107までの処理
が繰り返される。ここでステップST106でAC消費
電力値レジスタ202の更新、ステップST107でD
C消費電力値レジスタ202の更新を行なう。ステップ
ST106のAC消費電力値レジスタ202の更新にお
いては、素子の状態に対応する消費電力値をAC消費電
力値エリア201中から読み出しその値をAC消費電力
値レジスタ202に加算していく。これを状態が変化し
た素子全てに対して行なうことにより、その時刻で状態
が変化した素子により消費される消費電力値がAC消費
電力値レジスタ202に得られる。一方、ステップST
107のDC消費電力値の更新においては、その素子の
状態の変化前に対応する消費電力値をDC消費電力値レ
ジスタ204より減じ、その素子の状態の変化後に対応
する消費電力値をDC消費電力値レジスタ204に加え
る。これをその状態が変化した素子全てに対して行なう
ことにより、その時刻での素子の状態によって定常的に
消費されている電力値がDC消費電力値レジスタ204
に得られる。現在のシミュレーション時刻において状態
が変化した素子全てに対して処理が終了すると、ステッ
プST108,ステップST109により、各々AC消
費電力値レジスタ202、DC消費電力値レジスタ20
4に格納されている電力値をファイルに出力する。これ
らの処理を目的のシミュレーション時刻まで繰り返すこ
とによりAC消費電力値、DC消費電力値を得ることが
できる。
Now, the calculation processing operation of the power consumption calculation in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described. When the simulation up to the target simulation time starts,
First, for all the elements in the circuit, the DC power consumption value register 204 is initialized with the total value of the power values in the DC power consumption value area 203 corresponding to the initial state of each element according to the initial state of each node. To do. Next, the current simulation time is set to the minimum simulation time at which an event occurs for the test vector given to the circuit, and the processing at one simulation time is executed. When the processing at this one simulation time is started, first in step ST101, the AC power consumption value register 2
02 is initialized to 0. AC power consumption value register 20
2, the power value consumed at each simulation time is updated by addition, so initialization is performed at each simulation time, and the DC power consumption value register 204 holds the power value currently steadily consumed and updated by the difference. Therefore, initialization is performed only once at the start of the simulation process. Next, at the current simulation time, the state of the element in the circuit is determined by the state of the node in the circuit and the internal state of the element, and the processing from step ST104 to step ST107 is repeated for the element whose state has changed. Here, the AC power consumption value register 202 is updated in step ST106, and D is updated in step ST107.
The C power consumption value register 202 is updated. In updating the AC power consumption value register 202 in step ST106, the power consumption value corresponding to the state of the element is read from the AC power consumption value area 201, and the value is added to the AC power consumption value register 202. By performing this for all the elements whose state has changed, the power consumption value consumed by the element whose state has changed at that time is obtained in the AC power consumption value register 202. On the other hand, step ST
In updating the DC power consumption value of 107, the power consumption value corresponding to the state of the element is changed from the DC power consumption value register 204, and the power consumption value corresponding to the state of the element is changed to the DC power consumption. Add to value register 204. By performing this for all the elements whose states have changed, the power value that is constantly consumed depending on the state of the element at that time is the DC power consumption value register 204.
Can be obtained. When the processing is completed for all the elements whose states have changed at the current simulation time, in steps ST108 and ST109, the AC power consumption value register 202 and the DC power consumption value register 20, respectively.
The power value stored in 4 is output to a file. By repeating these processes until the target simulation time, the AC power consumption value and the DC power consumption value can be obtained.

【0019】尚、この実施例では、ステップST10
8,ST109において、ファイルに電力値を出力して
いるが、画面上やメモリ上に出力しての残す方法でもよ
い。
In this embodiment, step ST10
In 8, ST109, the power value is output to the file, but a method of outputting the power value on the screen or the memory and leaving it may be used.

【0020】次に、簡単な回路例を用いて図1、図2で
示した実施例の具体的動作を説明する。図3は簡単な回
路例、図4はその回路例のAC消費電力値エリアの一例
を示す図であり、図5はDC消費電力値エリアの一例を
示す図である。
Next, the specific operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described using a simple circuit example. 3 is a diagram showing a simple circuit example, FIG. 4 is a diagram showing an example of the AC power consumption value area of the circuit example, and FIG. 5 is a diagram showing an example of the DC power consumption value area.

【0021】図3において301はPチャネルMOSF
ET素子(M1)、302はNチャネルMOSFET素
子(M2)、303,304,307は容量素子(C
1,C2,C3)、305は2入力NANDゲート素子
(NAND1)、306は抵抗素子(R1)、A,B,
C,Dは回路の節点である。
In FIG. 3, 301 is a P channel MOSF.
ET element (M1), 302 is an N-channel MOSFET element (M2), and 303, 304, 307 are capacitive elements (C
1, C2, C3), 305 is a 2-input NAND gate element (NAND1), 306 is a resistance element (R1), A, B,
C and D are the nodes of the circuit.

【0022】また、図4において401は第1の記憶手
段であるAC消費電力値エリアであり、411はPチャ
ネルMOSFET素子301(M1)、412はNチャ
ネルMOSFET素子302(M2)、413は容量素
子303(C1)、414は容量素子304(C2)、
415は容量素子307(C3)、416は2入力NA
NDゲート素子305(NAND1)、417は抵抗素
子306(R1)の素子の取り得る状態毎にAC消費電
力値を格納している。AC消費電力値エリア401で
は、容量素子303(C1)に対応するAC消費電力値
エリア413において端子2は論理0の電源に接続され
ているために論理0に固定され端子1の状態が論理1に
変化したの時の消費電力値が8と定義されており,容量
素子304(C2)に対応するAC消費電力値エリア4
14において端子1の状態が論理1に変化し且つ端子2
の状態が論理0である時かまたは端子1の状態が論理1
で端子2の状態が論理0に変化したの時かまたは端子1
の状態が論理1に変化し且つ端子2の状態が論理0に変
化した時及び端子1の状態が論理0に変化し且つ端子2
の状態が論理1である時かまたは端子1の状態が論理0
で端子2の状態が論理1に変化したの時かまたは端子1
の状態が論理0に変化し且つ端子2の状態が論理1に変
化した時の消費電力値が5と定義されており,容量素子
307(C3)に対応するAC消費電力値エリア415
において端子2が論理0の電源に接続されているために
論理0に固定され端子1の状態が論理1に変化したの時
の消費電力値が12と定義されている。そして、2入力
NANDゲート素子305(NAND1)に対応するA
C消費電力値エリア416では、端子1及び端子2の状
態に関係なく端子3の状態が論理1に変化した時の消費
電力値が1で端子3の状態が論理0に変化した時の消費
電力値が2と定義されている。
Further, in FIG. 4, 401 is an AC power consumption value area which is the first storage means, 411 is a P-channel MOSFET element 301 (M1), 412 is an N-channel MOSFET element 302 (M2), 413 is a capacitance. Elements 303 (C1) and 414 are capacitive elements 304 (C2),
415 is a capacitive element 307 (C3), 416 is a 2-input NA
The ND gate elements 305 (NAND1) and 417 store the AC power consumption value for each possible state of the resistance element 306 (R1). In the AC power consumption value area 401, since the terminal 2 is connected to the logic 0 power supply in the AC power consumption value area 413 corresponding to the capacitive element 303 (C1), it is fixed to logic 0 and the state of terminal 1 is logic 1 The power consumption value when it changes to 8 is defined as 8, and the AC power consumption value area 4 corresponding to the capacitive element 304 (C2)
At 14 the state of terminal 1 changes to logic 1 and terminal 2
Is at logic 0 or the state of terminal 1 is at logic 1
Or when the state of terminal 2 changes to logic 0 or terminal 1
State changes to logic 1 and the state of terminal 2 changes to logic 0 and the state of terminal 1 changes to logic 0 and terminal 2
State is logic 1 or the state of terminal 1 is logic 0
When the state of terminal 2 changes to logic 1 or
Is defined to be 5 when the state of is changed to logic 0 and the state of the terminal 2 is changed to logic 1, and the AC power consumption value area 415 corresponding to the capacitive element 307 (C3) is defined.
In, the power consumption value is defined as 12 when the terminal 2 is connected to the logic 0 power supply and fixed to the logic 0 and the state of the terminal 1 changes to the logic 1. A corresponding to the 2-input NAND gate element 305 (NAND1)
In the C power consumption value area 416, regardless of the states of the terminals 1 and 2, the power consumption value when the state of the terminal 3 changes to logic 1 and the power consumption when the state of the terminal 3 changes to logic 0 The value is defined as 2.

【0023】図5において501は第3の記憶手段であ
るDC消費電力値エリアであり、511はPチャネルM
OSFET素子301(M1)、512はNチャネルM
OSFET素子302(M2)、513は容量素子30
3(C1)、514は容量素子304(C2)、515
は容量素子307(C3)、516は2入力NANDゲ
ート素子305(NAND1)、517は抵抗素子30
6(R1)の各端子の取り得る状態毎にDC消費電力値
を格納している。DC消費電力値エリア501では、抵
抗素子306(R1)に対応するDC消費電力値エリア
517において端子1の状態が論理1で且つ端子2の状
態が論理0である時のみ20と定義されている。
In FIG. 5, 501 is a DC power consumption value area which is the third storage means, and 511 is a P channel M.
OSFET elements 301 (M1) and 512 are N-channel M
The OSFET elements 302 (M2) and 513 are capacitive elements 30.
3 (C1), 514 are capacitive elements 304 (C2), 515
Is a capacitive element 307 (C3), 516 is a 2-input NAND gate element 305 (NAND1), 517 is a resistive element 30
The DC power consumption value is stored for each possible state of each terminal of 6 (R1). The DC power consumption value area 501 is defined as 20 only when the state of the terminal 1 is logic 1 and the state of the terminal 2 is logic 0 in the DC power consumption value area 517 corresponding to the resistance element 306 (R1). .

【0024】図6にこの回路に適当なテストベクターを
与えた時の各節点の状態と、消費電力計算結果を示す。
シミュレーション開始時のシミュレーション時刻0では
先ず各素子の初期状態に対応したDC消費電力値エリア
401中の電力値の合計でDC消費電力レジスタ204
が初期化される。ここでは素子R1の端子1の状態が論
理1で端子2の状態が論理1より0となる。次に現在の
シミュレーション時刻がシミュレーション時刻1に設定
され、AC消費電力レジスタ202が0に初期化され
る。シミュレーション時刻1では節点A,C,Dが変化
し、節点A,C,Dに接続されている素子M1,M2,
C1,C2,NAND1,R1,C3の状態が変化す
る。これらの素子に対して消費電力の計算が行われ、素
子M1、M2、R1ではAC消費電力値0が、素子C1
では端子1の状態が論理1に変化し且つ端子2の状態が
論理0であるのでAC消費電力値8が、素子C2では端
子1の状態が論理1に変化し且つ端子2の状態が論理1
であるのでAC消費電力値0が、C3では端子1の状態
が論理0に変化し且つ端子2の状態が論理0であるため
消費電力値0が、素子NAND1では端子3の状態が論
理0に変化しているために消費電力値2がAC消費電力
値レジスタ202に加算され、AC消費電力値が10と
得られる。さらに、素子M1,M2,C1,C2,NA
ND1に対してDC消費電力レジスタ204から、これ
らの素子の変化前の状態に対応するDC消費電力値0が
減じられ,変化後の状態のDC消費電力値0が加算さ
れ、そして、素子R1に対してDC消費電力値レジスタ
204からR1の変化前の状態の端子1の状態が論理1
で端子2の状態が論理1に対応するDC消費電力値0が
減じられ、変化後の状態の端子1の状態が論理1で端子
2の状態が論理0に対応するDC消費電力値20が加算
された結果としてDC消費電力値は20となる。同様に
シミュレーション時刻2では、AC消費電力値として1
8、DC消費電力値0、シミュレーション時刻3ではA
C消費電力値0、DC消費電力値0、シミュレーション
時刻4ではAC消費電力値5、DC消費電力値0が得ら
れる。
FIG. 6 shows the state of each node and a power consumption calculation result when an appropriate test vector is given to this circuit.
At the simulation time 0 at the start of the simulation, first, the DC power consumption register 204 is calculated as the total power value in the DC power consumption value area 401 corresponding to the initial state of each element.
Is initialized. Here, the state of the terminal 1 of the element R1 is logic 1 and the state of the terminal 2 is 0 from the logic 1. Next, the current simulation time is set to simulation time 1, and the AC power consumption register 202 is initialized to 0. At the simulation time 1, the nodes A, C, D change, and the elements M1, M2 connected to the nodes A, C, D
The states of C1, C2, NAND1, R1, C3 change. The power consumption is calculated for these elements, and the AC power consumption value 0 of the elements M1, M2, and R1 is equal to that of the element C1.
Since the state of terminal 1 changes to logic 1 and the state of terminal 2 is logic 0, the AC power consumption value is 8, and in element C2, the state of terminal 1 changes to logic 1 and the state of terminal 2 changes to logic 1.
Therefore, the AC power consumption value is 0, the state of terminal 1 changes to logic 0 in C3, and the state of terminal 2 is logic 0, so the power consumption value is 0, and the state of terminal 3 in element NAND1 changes to logic 0. Since the power consumption value has changed, the power consumption value 2 is added to the AC power consumption value register 202, and the AC power consumption value is obtained as 10. Further, elements M1, M2, C1, C2, NA
The DC power consumption value 0 corresponding to the state before the change of these elements is subtracted from the DC power consumption register 204 with respect to ND1, the DC power consumption value 0 of the state after the change is added, and the element R1 is added. On the other hand, the state of the terminal 1 in the state before the change of R1 is the logic 1 from the DC power consumption value register 204.
The DC power consumption value 0 corresponding to the state of the terminal 2 corresponding to the logic 1 is subtracted, and the DC power consumption value 20 corresponding to the state of the terminal 1 after the change is the logic 1 and the state of the terminal 2 corresponds to the logic 0 is added. As a result, the DC power consumption value becomes 20. Similarly, at simulation time 2, the AC power consumption value is 1
8, DC power consumption value 0, A at simulation time 3
The C power consumption value is 0, the DC power consumption value is 0, and the AC power consumption value is 5 and the DC power consumption value is 0 at the simulation time 4.

【0025】尚、本実施例では各素子の端子の状態毎ま
た状態の変化した端子毎に電力値を定義したが、フリッ
プフロップやメモリ素子等に対して素子の端子及び内部
状態毎また状態の変化した端子及び内部状態毎に電力値
を定義して扱うことも容易に実現可能である。
In this embodiment, the power value is defined for each state of the terminals of each element or for each terminal whose state has changed. It is also possible to easily define and handle a power value for each changed terminal and internal state.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べてきたように、請求項1に係る
発明によれば、回路中の素子毎にその素子の状態によっ
て消費される電力値を第1の記憶手段に予め記憶させて
おき、回路の素子の状態を判定し、状態が変化した素子
全てに対して第1の記憶手段で定義される各素子の消費
電力値を第2の記憶手段の加算して、最終的に第2の記
憶手段中の値を出力するようにしたために、一定のシミ
ュレーション時間中の消費電力値が得られる。また、請
求項2に係る発明によれば回路中の素子毎にその素子の
状態によりその素子によって定常的に消費される電力値
を第3の記憶手段に予め格納させておき、回路の素子の
状態を判定し、状態が変化した素子全てに対して第3の
記憶手段で定義される消費電力値を用いて第4の記憶手
段中の値を更新して、最終的に第4の記憶手段中の値を
出力するようにしたために、現在のシミュレーション時
刻で定常的に消費される電力値が得られる。この値をシ
ミュレーション時刻に関して一定の時間幅で積分するこ
とにより消費電力が求められる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the power value consumed by the state of each element in the circuit is stored in advance in the first storage means. , The state of each element of the circuit is determined, the power consumption value of each element defined in the first storage means is added to the second storage means for all the elements whose states have changed, and finally the second Since the value in the storage means is output, the power consumption value during a certain simulation time can be obtained. According to the second aspect of the present invention, for each element in the circuit, the power value constantly consumed by the element depending on the state of the element is stored in advance in the third storage means, The state is judged, the value in the fourth storage means is updated using the power consumption value defined in the third storage means for all the elements whose state has changed, and finally the fourth storage means. Since the medium value is output, the power value constantly consumed at the current simulation time can be obtained. The power consumption is obtained by integrating this value with respect to the simulation time in a constant time width.

【0027】従って、いずれの消費電力値についても与
えられたテストベクターで回路が動作する場合の素子の
状態変化によって回路中の素子により消費される電力値
を求めることができるので、回路の各部での動作周波数
等が異なっても、消費電力値を正確に計算することがで
きる。また、これらの処理は加算、減算等の単純な演算
で実現することができることから、高速に処理され、高
精度で且つ高速な消費電力計算を行なえる消費電力見積
り方法を実現し得るものである。
Therefore, for any power consumption value, the power value consumed by the element in the circuit can be obtained by the change in the state of the element when the circuit operates with the given test vector. The power consumption value can be accurately calculated even if the operating frequency of the device is different. Further, since these processes can be realized by simple arithmetic operations such as addition and subtraction, it is possible to realize a power consumption estimation method which can be processed at high speed and can perform high-accuracy and high-speed power consumption calculation. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の消費電力見積り方法の一実施例におけ
る一シミュレーション時刻の処理フロー図
FIG. 1 is a process flow chart at one simulation time in an embodiment of a power consumption estimation method of the present invention.

【図2】本発明の消費電力見積り方法の記憶手段の一実
施例を示す図
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a storage means of the power consumption estimation method of the present invention.

【図3】簡単な回路例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a simple circuit example.

【図4】AC消費電力値エリアの一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of an AC power consumption value area.

【図5】DC消費電力値エリアの一例を示す図FIG. 5 is a diagram showing an example of a DC power consumption value area.

【図6】図3の回路に適当なテストベクターを与えた時
の各節点の状態と消費電力計算結果を示す図
6 is a diagram showing a state of each node and a power consumption calculation result when an appropriate test vector is given to the circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 第1のステップ 102 第4のステップ 106 第2のステップ 107 第5のステップ 108 第3のステップ 109 第6のステップ 201,401 AC消費電力値エリア(第1の記憶手
段) 202 AC消費電力値レジスタ(第2の記憶手段) 203,501 DC消費電力値エリア(第3の記憶手
段) 204 DC消費電力値レジスタ(第4の記憶手段)
101 First Step 102 Fourth Step 106 Second Step 107 Fifth Step 108 Third Step 109 Sixth Step 201, 401 AC Power Consumption Value Area (First Storage Means) 202 AC Power Consumption Value Register (second storage means) 203, 501 DC power consumption value area (third storage means) 204 DC power consumption value register (fourth storage means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雜賀 俊二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 康弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 熊代 慎一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shunji Huga 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Yasuhiro Tanaka 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 72) Inventor Shinichi Kumadai, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回路中の素子毎にその素子の状態によって
消費される電力値を格納した第1の記憶手段と、 一定のシミュレーション時間で消費された電力の合計値
を格納する第2の記憶手段とを備え、 前記第2の記憶手段を初期化する第1のステップと、 状態が変化した素子全てに対して前記第1の記憶手段に
格納されているその素子の状態に対応した電力値を前記
第2の記憶手段に加算する第2のステップと、 一定のシミュレーション時間の処理終了時に前記第2の
記憶手段の消費電力値を出力する第3のステップとを備
えたディジタル回路の消費電力見積り方法。
1. A first storage means for storing, for each element in a circuit, a power value consumed by the state of the element, and a second memory for storing a total value of power consumed in a constant simulation time. A first step of initializing the second storage means, and a power value corresponding to the states of the elements stored in the first storage means for all the elements whose states have changed. Power of the digital circuit including a second step of adding the power consumption value of the second storage means to the second storage means, and a third step of outputting the power consumption value of the second storage means at the end of processing for a certain simulation time. How to estimate.
【請求項2】回路中の素子毎にその素子の状態に対応す
る消費電力値を格納した第3の記憶手段と、 現在のシミュレーション時刻で消費されている電力値を
格納する第4の記憶手段とを備え、 現在のシミュレーション時刻において回路中の素子の状
態を判定する第4のステップと、 前記第4のステップにおいて状態が変化した素子全てに
対して、前記第3の記憶手段に格納されているその素子
の消費電力値で、その素子の状態の変化前の状態に対応
するその素子の電力値を前記第4の記憶手段より減算
し、且つその素子の状態の変化後の状態に対応するその
素子の電力値を前記第4の記憶手段に加算する第5のス
テップと、 現在のシミュレーション時刻の処理終了時に前記第4の
記憶手段の消費電力値を出力する第6のステップとを備
えたディジタル回路の消費電力見積り方法。
2. A third storage means for storing, for each element in the circuit, a power consumption value corresponding to the state of the element, and a fourth storage means for storing the power value consumed at the current simulation time. And a fourth step of determining the states of the elements in the circuit at the current simulation time, and storing all the elements whose states have changed in the fourth step in the third storage means. With the power consumption value of the element, the power value of the element corresponding to the state before the change of the state of the element is subtracted from the fourth storage means, and corresponds to the state after the change of the state of the element. A fifth step of adding the power value of the element to the fourth storage means and a sixth step of outputting the power consumption value of the fourth storage means at the end of the processing at the current simulation time are provided. Power consumption estimation method for digital circuits.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6493659B1 (en) 1998-05-29 2002-12-10 Nec Corporation Power consumption calculating apparatus and method of the same
US7343276B1 (en) 1996-06-20 2008-03-11 Ricoh Company, Ltd. Recording media including code for estimating IC power consumption

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7343276B1 (en) 1996-06-20 2008-03-11 Ricoh Company, Ltd. Recording media including code for estimating IC power consumption
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