门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法及系统

1.本发明属于超大规模集成电路物理设计技术，具体涉及一种门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法及系统。


背景技术：

2.随着集成电路设计技术的高速发展和制造工艺的不断进步，对芯片的性能要求不断提高，导致系统功耗也随之不断增加。为了降低功耗，门控电源技术应运而生。门控电源技术在物理实现上主要通过电源开关单元(power switch cell)来控制可掉电区域是否上电，并用隔离单元来隔离常开区域和可掉电区域。因此，电源开关单元的插入对于门控电源的实现至关重要。现有的电子设计自动化(eda)工具通常按列排列的方式插入电源开关单元，然后将电源开关单元的关断信号串连成一条链。但是，eda工具在遇到窄矩形区域时，通常不能很智能地插入电源开关单元，有时甚至因为事先设置好的间距导致电源开关无法插入到窄矩形区域，从而导致该区域的电压降(ir-drop)较大。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题：针对门控电源物理实现中eda工具不能很好地处理窄矩形区域电源开关单元插入问题，提供一种门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法及系统，本发明能够辅助电子设计自动化(eda)工具在窄矩形区域插入电源开关单元并将其与常规区域内的电源开关单元的电源关断信号串成一条链。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法，包括：
6.1)获取门控电源设计中指定的窄矩形区域；
7.2)从所述窄矩形区域的第一端开始，按指定的间距m朝向第二端插入电源开关单元直至到达第二端，并将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来；
8.3)从所述窄矩形区域的第二端开始，按指定的间距n朝向第一端插入电源开关单元直至到达第一端，并将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来；
9.4)将插入的电源开关单元的关断信号串成一条链；
10.5)将所述窄矩形区域中插入的电源开关单元的关断信号与所述窄矩形区域外电源开关单元的关断信号串成一条链，结束并退出。
11.可选地，步骤1)中获取门控电源设计中指定的窄矩形区域具体是指通过参数化的方式传递得到。
12.可选地，步骤1)中获取门控电源设计中指定的窄矩形区域后，确定门控电源设计中指定的窄矩形区域的左下角坐标(x
left
,y
left
)和右上角坐标(x
right
,y
right
)。
13.可选地，步骤2)中的第一端是指窄矩形区域的底部，第二端是指窄矩形区域的顶部；步骤2)中按指定的间距m朝向第二端插入电源开关单元直至到达第二端时，插入的任意第i个电源开关单元ci坐标(xi,yi)满足：x
left
《xi《x
right
，y
left
《yi《y
right
，x
i+1
＝xi，y
i+1
＝yi+m；
步骤2)中将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来是指针对从底部到顶部依次插入的各个电源开关单元：将任意第i个电源开关单元ci的关断输出信号sleepout连至第i+1个电源开关单元c
i+1
的关断输入信号sleepin，直至到达插入的最后一个电源开关单元。
14.可选地，步骤3)中按指定的间距n朝向第一端插入电源开关单元直至到达第一端时，插入的电源开关单元cj坐标(xj,yj)满足：x
left
《xj《x
right
，y
left
《yj《y
right
，x
j+1
＝xj，y
j+1
＝y
j-n且电源开关单元cj坐标(xj,yj)与从底部到顶部依次插入的各个电源开关单元无重叠；步骤3)中将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来是指针对从顶部到底部依次插入的各个电源开关单元：将任意第j个电源开关单元cj的关断输出信号sleepout连至第j+1个电源开关单元c
j+1
的关断输入信号sleepin，直至到达插入的最后一个电源开关单元。
15.可选地，步骤4)包括：将步骤2)中插入的最后一个电源开关单元的关断输出信号sleepout，与步骤3)中插入的第一个电源开关单元的关断输入信号sleepin相连，使得按指定的间距m自底向上插入电源开关单元、按指定的间距n自顶向下插入电源开关单元串成一条链。
16.可选地，步骤5)包括：选取所述窄矩形区域外、距离所述窄矩形区域内步骤2)中插入的第一个电源开关单元最近的一个电源开关单元，将所选取的电源开关单元的关断输出信号sleepout连接至步骤2)中插入的第一个电源开关单元的关断输入信号sleepin；选取步骤3)中插入电源开关单元时插入的最后一个电源开关单元，将所选取的电源开关单元的关断输出信号sleepout连接至所述窄矩形区域外距离所选取的电源开关单元最近的一个电源开关单元的关断输入信号sleepin。
17.可选地，步骤1)中窄矩形区域是指长宽比大于2:1的矩形区域。
18.此外，本发明还提供一种门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入系统，包括相互连接的微处理器和存储器，该微处理器被编程或配置以执行前述门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法的步骤。
19.此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行前述门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法的步骤。
20.和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：
21.1、本发明解决了eda工具在遇到窄矩形区域时，不能智能地插入电源开关单元的问题。
22.2、本发明窄矩形区域坐标及插入电源开关单元的间距均可通过参数指定，具有参数化、自动性好、灵活性高等特点。
附图说明
23.图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
24.图2为本发明实施例中窄矩形区域示意图。
25.图3为本发明实施例中自底向上插入5个电源开关单元示意图。
26.图4为本发明实施例中自顶向下插入4个电源开关单元示意图。
27.图5为本发明实施例中将窄矩形区域内所有电源开关单元关断信号串成一条链示意图。
28.图6为本发明实施例中将窄矩形区域内所有电源开关单元关断信号与窄矩形区域外其他电源开关单元关断信号串成一条链示意图。
具体实施方式
29.如图1所示，本实施例门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法包括：
30.1)获取门控电源设计中指定的窄矩形区域；
31.2)从窄矩形区域的第一端开始，按指定的间距m朝向第二端插入电源开关单元直至到达第二端，并将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来；
32.3)从窄矩形区域的第二端开始，按指定的间距n朝向第一端插入电源开关单元直至到达第一端，并将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来；
33.4)将插入的电源开关单元的关断信号串成一条链；
34.5)将窄矩形区域中插入的电源开关单元的关断信号与窄矩形区域外电源开关单元的关断信号串成一条链，结束并退出。
35.作为一种可选的实施方式，本实施例中步骤1)中获取门控电源设计中指定的窄矩形区域具体是指通过参数化的方式传递得到。此外，也可以通过读取指定的文件、数据库的方式，或者采用通信的方式来获取门控电源设计中指定的窄矩形区域。
36.门控电源设计中指定的窄矩形区域可采用多种表达方式，作为一种可选的实施方式，本实施例中采用窄矩形区域的左下角坐标(x
left
,y
left
)和右上角坐标(x
right
,y
right
)来表达窄矩形区域。因此本实施例步骤1)中获取门控电源设计中指定的窄矩形区域后，确定门控电源设计中指定的窄矩形区域的左下角坐标(x
left
,y
left
)和右上角坐标(x
right
,y
right
)，本实施例中的窄矩形区域形状示例如图2所示。此外，也可以采用左上角坐标、右下角坐标的方式来表达窄矩形区域，其原理与本实施例基本相同。
37.窄矩形区域为包含两端的长条形结构，因此其第一端和第二端可根据需要进行指定。作为一种可选的实施方式，本实施例步骤2)中的第一端是指窄矩形区域的底部，第二端是指窄矩形区域的顶部，参见图2。此外，也可以根据需要指定顶部为第一端、底部为第二端，其原理与本实施例方法相同，故在此不再赘述。为了满足上述包含两端的长条形结构的定义，本实施例步骤1)中窄矩形区域是指长宽比大于2:1的矩形区域，且由于长边的宽度比较窄，仅需插入一列电源开关单元。
38.由于本实施例步骤2)中的第一端是指窄矩形区域的底部，第二端是指窄矩形区域的顶部，因此步骤2)具体为从窄矩形区域的底部开始，按指定的间距m自底向上插入电源开关单元直至到达窄矩形区域顶部，并将电源开关单元的关断信号自底向上串起来。本实施例中，步骤2)中按指定的间距m朝向第二端插入电源开关单元直至到达第二端时，插入的任意第i个电源开关单元ci坐标(xi,yi)满足：x
left
《xi《x
right
，y
left
《yi《y
right
，x
i+1
＝xi，y
i+1
＝yi+m；步骤2)中将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来是指针对从底部到顶部依次插入的各个电源开关单元：将任意第i个电源开关单元ci的关断输出信号sleepout连至第i+1个电源开关单元c
i+1
的关断输入信号sleepin，直至到达插入的最后一个电源开关单元。如图3所示，本实施例具体为在该窄矩形区域按间距m自底向上插入了5个电源开关单元c1-c5；电源开关单元c1的关断输出信号sleepout连至电源关断单元c2的关断输入信号sleepin，以此类推，直至电源开关单元c4的关断输出信号sleepout连至电源关断单元c5的
关断输入信号sleepin。
39.由于本实施例步骤2)中的第一端是指窄矩形区域的底部，第二端是指窄矩形区域的顶部，因此步骤3)具体为从窄矩形区域的顶部开始，按指定的间距n自顶向下插入电源开关单元直至到达矩形区域顶部，并将电源开关单元的关断信号自顶向下串起来。本实施例中，步骤3)中按指定的间距n朝向第一端插入电源开关单元直至到达第一端时，插入的电源开关单元cj坐标(xj,yj)满足：x
left
《xj《x
right
，y
left
《yj《y
right
，x
j+1
＝xj，y
j+1
＝y
j-n且电源开关单元cj坐标(xj,yj)与从底部到顶部依次插入的各个电源开关单元无重叠；步骤3)中将插入的电源开关单元的关断信号依次串起来是指针对从顶部到底部依次插入的各个电源开关单元：将任意第j个电源开关单元cj的关断输出信号sleepout连至第j+1个电源开关单元c
j+1
的关断输入信号sleepin，直至到达插入的最后一个电源开关单元。如图4所示，本实施例中具体在该窄矩形区域按间距n自顶向下插入了4个电源开关单元c6-c9；电源开关单元c6的关断输出信号sleepout连至电源关断单元c7的关断输入信号sleepin，以此类推，直至电源开关单元c8的关断输出信号sleepout连至电源关断单元c9的关断输入信号sleepin。
40.本实施例中，步骤4)包括：将步骤2)中插入的最后一个电源开关单元的关断输出信号sleepout，与步骤3)中插入的第一个电源开关单元的关断输入信号sleepin相连，使得按指定的间距m自底向上插入电源开关单元、按指定的间距n自顶向下插入电源开关单元串成一条链。本实施例中，具体为将步骤2)插入的最后一个电源开关单元c5的关断输出信号sleepout与步骤3)中插入的第一个电源开关单元c6的关断输入信号sleepin相连如图5所示。
41.本实施例中，步骤5)包括：选取窄矩形区域外、距离窄矩形区域内步骤2)中插入的第一个电源开关单元最近的一个电源开关单元，将所选取的电源开关单元的关断输出信号sleepout连接至步骤2)中插入的第一个电源开关单元的关断输入信号sleepin；选取步骤3)中插入电源开关单元时插入的最后一个电源开关单元，将所选取的电源开关单元的关断输出信号sleepout连接至窄矩形区域外距离所选取的电源开关单元最近的一个电源开关单元的关断输入信号sleepin。图6所示为本实施例中选取窄矩形区域外距离步骤2)插入的第一个电源开关单元c1最近的一个电源开关单元c10，将c10的关断输出信号sleepout连接至c1的关断输入信号sleepin。找到窄矩形区域外距离区域内步骤3)插入的最后一个电源开关单元c9最近的一个电源开关单元c11，将c9的关断输出信号sleepout连接至c11的关断输入信号sleepin。
42.综上所述，本实施例门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法能够辅助电子设计自动化(eda)工具完成带门控电源的集成电路设计中窄矩形区域电源开关单元的插入，保证涉及中所有区域均插入电源开关单元，并将其关断信号串成一条完整的链，具有参数化、自动性好、灵活性高等特点。
43.此外，本实施例还提供一种门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入系统，包括相互连接的微处理器和存储器，该微处理器被编程或配置以执行前述门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法的步骤。
44.此外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行前述门控电源中窄矩形区域电源开关单元插入方法的步骤。
45.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。