专利名称：一种降低电路中冗余动态功耗的方法
技术领域：
本发明涉及一种降低集成电路功耗的方法，尤其涉及一种降低电路中冗余动态功耗的方法。
背景技术：
随着科技的不断发展，各种手持电子设备以及各种非接触式卡类得到了普遍的应用。无论是电子设备还是非接触卡类产品，产品的功耗是决定产品性能的重要指标之一。在针对各种产品设计电路中，尽可能地降低产品中集成电路芯片设计的功耗，显得尤为重要。在集成电路的运算单元设计中，如附图1中所示，寄存器FFlx(FF为寄存器简称，χ 指代FFl1 FFln中任一寄存器)经不同的运算单元后，通过多路转换器后产生FF2y (y指代FM1 FFaii中任一寄存器)。此电路经选择器，在任何时刻最多只有一路的输出结果是有效的，换句话说就是其余其他运算单元的运算是无效的，但这些无效的运算产生了很多无效的动态功耗。传统的电路设计中，一般采用增加门控电路来控制运算单元的工作，如附图2中所示。此种电路设计方式能够降低无需参与运算的单元的无效功耗。但这种电路设计方法中存在的缺点为当数据源头没有变化，而选择信号发生变化时，运算单元会交替参与运算，则产生了额外的功耗，不能有效地降低电路设计中的动态功耗。如何在电路设计中，采用新的设计模式，从根本上有效降低设计中的冗余动态功耗，是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明目的提供一种降低电路中冗余动态功耗的方法，通过复制并行运算单元的源头寄存器，根据运算需求选择参与运算的寄存器数据，参与后续逻辑运算。从而关闭某些不需参与运算的寄存器单元，有效地降低了电路中的动态功耗。一种降低电路中冗余动态功耗的方法，包含以下实施步骤(1)确定电路中进行并行运算的数据源头寄存器；(2)根据并行单元的数目复制数据源头寄存器；(3)根据选择控制信号，确定对源头寄存器进行操作或是对源头寄存器的复制单元进行操作；(4)上述操作输出结果经运算单元和选择器选择输出。多个运算单元并行进行运算时，其数据源头来自于同一组寄存器。复制源头寄存器数目与运算单元的个数相同并一一对应。电路中选择器的控制信号同时控制复制的寄存器。根据选择控制信号，选中的运算单元的源头寄存器数据执行后续操作，其余寄存器数据不产生任何变化。
图1电路设计中寄存器应用结构2传统的降低冗余动态功耗的电路设计结构3本发明所提供的降低冗余动态功耗的电路设计结构4本发明所提供的降低电路中冗余动态功耗的方法基本流程图
具体实施方案以下结合附图3和附图4对本发明提供的降低电路中冗余动态功耗的方法进行详细的说明。图3给出了本发明所提供的降低动态功耗的电路设计结构图，FFl1A-FFlnA是数据源头寄存器，FFl1B-FFlnB为数据源头寄存器的复制单元。选择信号通过选择寄存器 FFO输出，当选择信号为0时，允许源头寄存器FFlxA (为FFl1A FFlnA中任一寄存器)中的内容更改；当选择信号为1时，允许源头寄存器FFlxB (为FFl1B FFlnB中任一寄存器) 中的内容更改。当选择信号为0时，选择运算单元1的结果，只需要运算单元1参与工作，其结果通过选择器输出到FF2y (为FF2i FF^ii中的任一寄存器)。此时运算单元2的源头数据没有变化，所以不产生任何额外的动态功耗。当选择信号为1时，选择运算单元2的结果， 只需要运算单元2参与工作，其结果通过选择器输出到FF2y(为FF2i FF^ii中的任一寄存器)。此时运算单元1的源头数据没有变化，同理也不产生额外的动态功耗。当数据都没有变化时，只有选择信号变化，运算单元1、2保持上一时刻的状态，没有任何动态功耗，从而避免了传统方法的缺陷。
权利要求
1.一种降低电路中冗余动态功耗的方法，其特征在于包含以下步骤，(1)确定电路中进行并行运算的数据源头寄存器；(2)根据并行单元的数目复制数据源头寄存器；(3)根据选择控制信号，确定对源头寄存器进行操作或是对源头寄存器的复制单元进行操作；(4)上述操作输出结果经运算单元和选择器选择输出。
2.如权利要求1所述的一种降低电路中冗余动态功耗的方法，其特征在于所述数据源头寄存器与其复制单元一一对应。
3.如权利要求1所述的一种降低电路中冗余动态功耗的方法，其特征在于所述电路中选择器的控制信号同时控制复制的寄存器。
4.如权利要求1所述的一种降低电路中冗余动态功耗的方法，其特征在于所述选中的运算单元的源头寄存器数据执行后续操作，其余寄存器数据不产生任何变化。
全文摘要
本发明涉及一种降低电路中冗余动态功耗的方法，采用复制并行运算单元的源头寄存器，并根据运算需求选择参与运算的寄存器数据，参与后续逻辑运算的实现方式，能够准确确定需要进行运算的单元，从而关闭某些不需参与运算的寄存器单元，有效地降低了电路中的动态功耗。
文档编号G06F1/32GK102455775SQ201010528850
公开日2012年5月16日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者于超, 王永流 申请人:上海华虹集成电路有限责任公司