低功耗验证方法学
验证方法学论文集,面试专用
低功耗验证解决方案August 20, 2010林雪梅linxuemei@王凤海wangfenghai@王欣 wangxin@中星微电子有限公司摘要随着便携性要求的提高，低功耗设计的需求推动了低功耗设计技术在多电压，电压内部管理等技术上的突破。
以MTCMOS/ AVS等一系列技术为代表的设计方案越来越多的应用，让传统的数字电路验证技术受到了越来越大的挑战。
本文通过对现有解决方案的应用，将介绍如何引入业界标准的UPF流程完成多项低功耗设计的验证,以确保电源管理的正确实现。
ABSTRACTAs the requirements of portal devices keep increasing, new design techniques, including multi-voltage, MTCMOS, AVS, etc., are adopted in many low power devices. These design techniques further brings new verification challenges, which are new but critical. This paper, by applying existing solutions, introduces how to apply UPF flow, an industry standard, to verify low power designs. So the management of power supplies can be verified.1.0 简介嵌入式应用是目前SOC芯片最重要的应用之一。
在嵌入式应用，尤其是便携设备的应用中，功耗成为设计者越来越关注的因素。
20世纪80年代，大规模集成电路的发展导致了硬件描述语言（Verilog和VHDL）和综合工具的出现；到了90年代，设计复用以及IP的利用成为了IC设计经常采用的技术。
集成电路低功耗测试技术研究
４ ６・
科技 论坛
集成 电路低功耗测试 技术研 究
商 进
Hale Waihona Puke （ 无锡职 业技术 学院控制技 术学院 ， 江 苏 无锡 ２ １ ４ １ ２ １ ）
摘 要： 针对测试过程 中集成 电路芯 片测试功耗过 高的问题 ， 简要分析 了集成 电路 芯片测试技 术的现 状 ， 对 国内外相应的测试 方案 进行 了探讨 ， 并对各种方案的优缺点进行 了总结 。 关键词 ： 集成 电路 ； 测试 功耗 ； 可 测性 设 计 ； 测 试 向量 集成 电路（ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ） 是 经过氧化 、 光刻 、 扩散、 外延、 蒸 门来解 决这个 问题 ， 同时也可以改变扫描单元间的翻转概率 。 铝等半 导体制造工艺将 晶体管 、 电阻 、 电容 和电感等元件及 布线互 基于可测性设计的方案在降低功耗 的效率 上是最高的 ， 但总体 连一起 ， 制作在 一小 块或几小块半导体 晶片或介质基片上 ， 然后 封 来说 ， 采用这种方法需要 引入额外的 Ｄ Ｆ Ｔ部件 ， 或对 Ｄ Ｆ Ｔ方案进行 装在一个管壳内 ， 成为具有所需 电路功能 的微型结构。 修 改来实现 降低扫描链或电路 中的节点翻转从而降低测试功耗 ， 因 随着集成电路 的结构越来越复杂 ，特别是 系统芯片 的出现 ， 使 此 这类方法通常会引入额外的设计成本和硬件开销 ， 同时使测试时 得测试过程中集成 电路产生 的功耗可能会大大增加 ， 极端情况下会 间延长 ， 测试成本也会相应 的增加 ， 而基于测试 向量 修改 的技 术则 达到正常工作 时的数倍 。 过高 的测试功耗将会损坏采用低功耗设计 不存在上述 问题 。 的集成电路芯片 ， 同时也会产 生较 大的噪声 ， 导致某些信号畸变 ， 降 ２ 基于测试向量修 改的方案 基于测试 向量修改的方 法包 括 Ａ Ｔ Ｐ Ｇ测试 向量生成算法 、测试 低芯片的可靠性 。 针对 上述情况 ， 在测试过程 中主要采用 以下方法来解决这些 问 向量 Ｘ 位 填充方法 、 改变测试 向量 的施加顺序等方案 。 题： Ａ Ｔ Ｐ Ｇ测试 向量生成算法是在 利用 Ａ Ｔ Ｐ Ｇ工具生成测试 向量的 ａ ． 针对测试模式下过大 的芯片电流 ， 将电源线和地线 加宽 ； 过程 中对其生成算法进行修 改 ， 从 而降低 功耗 的方法 。具体方法包 ｂ ． 划分测试系统并制定相应的测试策略 ； 括 组合 Ａ Ｔ Ｐ Ｇ算 法 生成 的测 试 向量 、减 少 时序 电路 测 试功 耗 的 Ａ Ｔ Ｐ Ｇ技术等 ， 该类方法 的缺点是会增加测试 向量 的数量 。 ｃ ． 降低测试 时钟 的频率 。 方案一会增加测试过程中消耗的能量 ， 而芯 片封装 的散热能力 测试 向量 ｘ 位填充方法是对测试向量 中存在 的大量无关位 Ｘ进 是有 限的 ， 如果更换封装 或提高散热技术 ， 测试成本也会 相应 的增 行适 当 的填充 ， 使填充后 的测试 数据具有一定的相关性 ， 在对 具有 加 。方案二会增加芯片的测试时间 ， 同时也会使芯片 的硬件成本增 相关｜ 陛的测试数据进行适 当处理从而降低测试功耗 。 具体方法包括 加 。方案三也会增加测试时间 ， 同时也将使测试故 障率降低 。 临位赋值法 、 ｘ 位 回溯法 、 首选 赋值法等方法 。 总体来说 ， 这类方法需 同时精确度也不 是很高 ， 因此该类 方法效率很 针对 上述问题 ， 为了解决芯 片测试 过程 中的过 高功耗 ， 降低芯 要大量 的运 算时间 ， 片的测试成本 ， 许多低功耗测试方法 已被研究人员提 出。这些方法 低 ， 并 不能很好 的降低测试功耗。 可 以被分为两类 ： 基于可测性设计的方案和基于测试 向量修改 的方 改变测试 向量施加顺序 的方法也可以减少测试功耗。在这类方 案。 ： 法 中， 海 明距离被用 来做为优化 目标来对 测试 向量 排序 ， 用一个无 １基于可测性设计的方案 向图来表示待测电路上的功耗与测试 向量施加顺序的关 系。 无向图 基于可测性设计的方法包括 扫描链划 分方 案 、 抑制组合逻辑单 中的每个顶点表示 一个测试 向量 ， 每条边表示施加两个顶点所 对应 的测试 向量后发生的跳 变次数 ， 然后采用智能算法 寻找一个具 有最 元翻转方案 、 基 于时钟 门控技术方案和扫描链 调整等方案 。 扫描链划分方案是 将传统 的扫描链划 分为 多个 区域 ， 将一条长 小权重的汉密尔顿路径 ， 从 而达到降低 测试 功耗 的目的。 ３ 结 论 扫描链划 分为一些较短 的扫描链 ，这些扫描链 的数 目可 以 自由选 择 。采用这种方法进行优化后 ， 降低的功耗是和新 旧扫描链 的长度 随着集成 电路产业 的发展 ， 集成电路的测试环节 已经引起人们 成 比例 。 越来越多的关 注。针对低功耗测试技术 的研究 ， 各 国学者 已经做 了 但要选 择一个合理 的低 功耗 测试方案 ， 应充 分考虑 到 基于 电路划分的 Ｂ Ｉ Ｓ Ｔ方案是将待测电路划分为若干独立 的子 大量 的工作 ， 电路 ， 通过对这些子 电路设计不 同的 Ｂ Ｉ Ｓ Ｔ进程 ， 从而分别进行子 电 待测 电路 的测试 结构 、 面积开销 、 故障覆盖率 以及测试 时间等条件 路的测试。 的限制。 因此有 关低功耗测试技术 的研究将会持续成 为集成 电路产 抑制组合逻辑 单元翻转方案通过 阻断扫描单 元和组合 逻辑单 业研 究 的 热点 。 参 考 文 献 元之 间的供 电或将部分扫 描单 元输 出设为恒定值 来抑制组 合逻辑 单元 的翻转 ， 从 而使 扫描单元移人测试 向量的时候 ， 扫描单 元值变 【 １ 】 《 现代 集成电路测试技 术》 编写组． 现代 集成 电路测试技 术【 Ｍ】 ． 北 化时组合逻辑单元 不会 翻转 ， 降低了芯片的测试功耗 。 京： 化 学工业 出版社， ２ ０ ０ ６ ： ９ ． ２ １ 李晓 维， 韩银 和， 胡瑜 ， 李佳． 数 字集成 电路测试优化［ Ｍ］ ． 北京： 科 学 基于时钟 门控 技术方案首先对全 扫描 电路 中的扫描单 元进行 【 ２ ０１ ０ ． 划分 ， 使之分配 到多条扫描链 中， 然后对测试集 的生成和顺序进 行 出 版 社 ． 修改 ， 测试时某些扫描链的时钟被冻结 ， 从 而使测试功耗降低 。 【 ３ １ 王冠 军， 王茂励 ， 赵 莹． 基于马 尔科夫决策模型 的测试 向量排序新 扫描链调 整方案通过改变扫描单元之 间的顺序 ， 把具有相似逻 方法『 Ｊ １ ． 计算机科 学， ２ ０ １ ０ ， ３ ７ （ ５ ） ： ２ ８ ７ — ２ ３ ０ ． 辑值的扫描单 元排在相邻 的位置 。 这种方法根据测试 向量 的信息构 ｆ ４ １ 韩银 河。 李 晓维． 测试数据 压缩和测试 功耗协 同优化技 术ｆ Ｊ １ ． 计 造一个无 向图 ， 各测 试向量作为该无 向图的顶点 ， 无向 图的各边代 算机辅助设计 与图形 学学， ２ ０ ０ ５ ， １ ７ （ ６ ） ：１ ２ ０ — １ ３ １ １ ． 表扫描单元的翻转概率 ， 利用某种智能算法找到一个具有最小代价 的汉密尔 顿路径 ， 同时引入 ＷＴ Ｍ模型 ， 利用这种 模型 找到翻转 数
低功耗测试技术详述
1.动态功耗测试方法广泛应用于各种系统和设备的能耗监测和优化，如数据中心、 智能家居、电动汽车等。 2.案例分析可帮助理解该方法的实际应用效果，为相关领域的节能减排提供有力支 持。
动态功耗测试方法
动态功耗测试方法的挑战与未来发展
1.动态功耗测试方法在实际应用中面临一些挑战，如测试精度 、实时性和数据处理能力等方面的问题。 2.随着技术的不断进步和应用需求的提高，动态功耗测试方法 将不断优化和完善，为未来的节能减排工作提供更多支持。
低功耗测试技术
测试案例分析
测试案例分析
▪ 案例一：无线传感器网络低功耗测试
1.无线传感器网络（WSN）广泛应用于各种环境监测、智能农 业等应用中，低功耗测试技术对于提高网络寿命和数据准确性 具有重要意义。 2.我们采用了基于休眠调度的低功耗测试方案，有效延长了网 络寿命，并减少了能量消耗。 3.测试结果表明，我们的方案相比传统方法，能耗降低了30% ，同时保证了数据传输的准确性和实时性。
▪ 系统级功耗优化技术
1.系统级功耗优化的主要手段：通过整合硬件和软件层面的优 化手段，实现整个系统的功耗管理，提高设备的续航能力。 2.系统级功耗优化的未来发展方向：结合人工智能、机器学习 等技术，实现更加智能、自适应的功耗管理。
功耗优化技术介绍
▪ 功耗优化技术的应用场景
1.移动设备领域：功耗优化技术广泛应用于手机、平板等移动设备中，提高设备的 续航能力和用户体验。 2.物联网领域：物联网设备数量庞大，功耗问题更加突出，功耗优化技术有助于提 高设备的运行效率和续航能力。
低功耗测试技术
结果分析与评估
结果分析与评估
▪ 结果准确性评估
1.对比分析：将测试结果与预期结果进行对比，分析二者的吻 合程度，以评估测试结果的准确性。 2.误差分析：针对测试过程中可能出现的误差来源进行深入分 析，量化误差对测试结果的影响。 3.不确定度评估：根据测试原理和方法，结合误差分析，对测 试结果的不确定度进行评估。
低功耗短路检测方法
作文命题规律大全作文是语言文字的艺术表达，通过作文可以展示一个人的思维能力、创造力和表达能力。
而作文题目则是作文创作的起点，对于考生来说，理解作文题目的要求和命题规律非常重要。
本文将介绍一些常见的作文命题规律，帮助读者更好地应对各种作文考题。
一、观点对比型这类作文题目要求考生针对一个问题或主题，对不同的观点进行比较，并给出自己的观点。
这种作文需要考生具备全面的思维能力和辩证思维能力，能够理性分析不同观点的优劣，并给出自己的合理判断。
例如：1. 电子书和纸质书，你更喜欢哪种？请阐述你的理由。
2. 城市生活和乡村生活，你更喜欢哪种？请结合你的亲身经历谈谈你的看法。
对于这类题目，可以采用对比的形式，先列出有关电子书和纸质书的优劣，再给出自己的选择和理由。
或者可以选择讲述一个亲身经历，对比城市生活和乡村生活的不同之处，并谈谈自己的观点。
二、原因分析型这类作文题目要求考生对某个现象或问题进行原因分析，并给出相应的解决措施或建议。
对于这类题目，考生需要善于观察和思考，能够找出问题的根源，并提出切实可行的解决方案。
例如：1. 青少年沉迷网络游戏的原因及解决方法。
2. 垃圾分类问题的原因及解决办法。
对于这类题目，可以先列举引起青少年沉迷网络游戏的原因，如缺乏合理的管控措施、缺乏自我管理能力等，然后给出相应的解决办法。
对于垃圾分类问题，可以分析造成垃圾分类问题的原因，如环保意识淡薄、政策缺失等，并给出具体的解决办法。
三、议论文型这类作文题目要求考生对某个观点或问题发表自己的个人意见，并给出相应的论述和支持材料。
对于这类题目，考生需要对所给观点或问题有明确的立场，并能够运用自己的知识和经验进行举例和论述。
例如：1. 网络对人们的影响。
2. 手机对学生学习的积极影响。
对于这类题目，可以先表达自己对观点的认同或否定，然后给出相关的论述和支持材料，使用自己的经验或者列举相关的事例加以说明。
四、图表描述型这类作文题目要求考生基于给定的图表或数据，进行描述和分析。
基于upf的低功耗设计方法研究与实现
摘要摘要随着集成电路设计技术的不断发展及半导体工艺的进步，芯片的集成度、复杂度不断提高并且工作频率也得到大幅度提升，这导致芯片的功率密度显著增大，其工作时产生的功耗急剧增加。
功耗的增加增大了芯片测试的难度，同时对芯片的散热和封装提出了更加严苛的要求。
另外，为了符合节能规范的要求以及迫于市场的压力，降低芯片的功耗已是大势所趋。
功耗已成为VLSI设计优化中继速度、面积之后另一个须考虑的重要因素。
本课题来源于实习期间所做的项目，研究了集成电路的低功耗设计方法并对显卡芯片中的一个接口模块进行了低功耗设计。
本文首先研究了集成电路中功耗的组成（包括静态功耗与动态功耗）和各种低功耗设计方法。
其次，本文还研究了统一功率格式UPF标准以及用UPF进行低功耗设计的流程。
通过把功耗相关信息统一描述在一个UPF文件中，并在整个集成电路设计流程中都采用这个UPF文件所提供的功耗意图，从而在很大程度上降低了低功耗设计的复杂度以及风险。
然后采用以下低功耗设计技术对接口模块进行低功耗设计：1)多阈值电压技术：用多阈值电压库进行综合，即采用one-pass流程。
2)门控时钟技术：在逻辑综合阶段，利用工具Design Compiler自动完成时钟门控单元的插入，无需修改RTL代码。
3)多电压域和门控电源技术：在逻辑功能描述正确的基础上，使用UPF来描述低功耗设计的意图、指标及参数，并且完成了基于UPF的逻辑综合。
最后，利用形式验证工具Formality对原始的RTL+ UPF文件与综合后的门级网表+新产生的UPF文件UPF’进行了等价性检查，用工具VCS对RTL和UPF进行了带电源信息的仿真（Power Aware Simulation），以此验证了低功耗设计的正确性。
此外，在低功耗设计正确的基础上，本文通过分析和比较采用不同技术进行低功耗设计前后的功耗结果，得出了以下结论：采用多阈值电压技术后明显改善了静态功耗，门控时钟技术可显著降低动态功耗，而门控电源和多电压域技术能同时降低动态功耗和静态功耗，可最大程度地节省功耗。
CPF低功耗设计的等价性验证策略
CPF低功耗设计的等价性验证策略作者：秦凌来源：《电脑知识与技术》2012年第27期摘要：文章介绍低功耗设计的方法，着重介绍CPF相关低功耗设计特点。
最后总结针对CPF低功耗设计的等价性验证方法，重点讨论隔离单元的验证。
关键词：低功耗设计；等价性验证；隔离单元；CPF中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)27-6615-05Logic Equivalence Check Strategy of Low-power DesignQIN Ling(Micro-electronics School, Xidian University, Xi’an 710071, China)Abstract: This paper introduces some implementation strategies for low-power designs, especially the significance of correlative CPF low power design strategy. Finally summarize the logic equivalence check method and emphasize the check method of isola? tion cell.Key words: low-power design; logic equivalence check; isolation cell; CPF随着SoC(片上系统)集成度和时钟频率的提高，及便携式应用对功耗和面积需求的提高。
低功耗设计已经成为集成电路领域中最重要的需求之一。
CPF（common format file）作为芯片电源设计约束文件格式之一，其发展和标准化也成为了焦点。
CPF文件用于描述功耗分布，并且对芯片RTL层次设计进行控制。
这样在RTL级进行功能性形式化等价性检查成为可能，显著减小设计的验证周期。
现代检测低功耗与网络化技术讲课文档
(c)采用高集成度专用器件；(d)优先考虑单一规格的电源
(e)自动休眠的工作方式; (f)采用“按需使用”的工作方式
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3、低功耗电源管理技术
动态电源管理设计 电源调整和按负载多方式分时供电
传感器的电源调整 根据负载大小和特点采用多方式供电
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3 低功耗电源管理技术 1） 概述
电子电路的总能耗是活动能耗与静态能耗之和，活动能耗在电 子电路工作或逻辑状态转换时产生，静态能耗是由晶体管漏电流产生的。 电子电路的功率为：P=CUdd2fc+UddIq 其中，C为电容；fc为时钟频率；Udd为电源电压；Iq为漏电流; CUdd2fc 为活动能耗，UddIq为静态能耗。
晶体管漏电不可控，动态电源管理设计以控制活动能耗为主。
电源调整器件 线性−LDO(线 性低压差稳压
器)
开关−DC/DC
功能
只降压，电源提供电压 低于传感器最低工作电 压时器件不能工作。
可实现升压、降压、升/
降压调整
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能效性
有电流就总存在负载 压降，负载电流越大 能量消耗也就越大
负载电流太小时，能 量效率很低
3 低功耗电源管理技术
3/30/2022
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4 网络化智能传感器及接口标准
1) 网络化智Байду номын сангаас传感器
(2) 网络化传感器的结构 网络化传感器采用标准的网络协议并通过模块化的结构将智 能化传感器与网络技术有机地结合起来，其基本结构如下图 所示。
网络化传感器的基本结构
3/30/2022
现在二十二页，总共三十二页。
新能源汽车 低功耗 测试方法
新能源汽车低功耗测试方法近年来，随着环保意识的不断提高和科技的不断发展，新能源汽车已经逐渐成为了汽车行业的发展趋势。
新能源汽车不仅具有环保、低碳、高效的特点，而且未来在路面行驶中的影响也会越来越大。
为了保证其运行的可靠性和实用性，需要对其进行低功耗测试。
下面我们将具体介绍新能源汽车低功耗测试方法，以及与其相关的一些内容。
一、测量平台的建立在新能源汽车低功耗测试时，首先需要建立一个测量平台，通过这个平台的建立，可以将新能源汽车的实际耗能量在实验环境中进行模拟。
这个平台需要选择质量可靠的设备，同时确保其精度可以达到实验要求。
平台中的各种参数设置要符合实验要求，例如需要设置速度、转向、负载等方面的参数。
二、测量数据的采集建立好测量平台之后，需要对其进行调试，确保平台运行稳定，然后进行数据采集。
数据采集是实验过程的重要一步，需要在实验过程中对其进行实时监控和记录。
对于新能源汽车的低功耗测试，需要记录每分钟的功耗和转向数据，这些数据可以反映新能源汽车的实际运行情况，同时也可用于后续的数据分析。
三、实验数据的分析在实验结束后，需要对采集的数据进行分析，以确定新能源汽车的低功耗水平。
分析数据的方式可以是手动分析，也可以通过计算机程序进行自动分析。
分析的内容包括功率、转速等方面的数据，分析结果会直接影响到实验的结论和评估报告的编写。
四、实验结论的评估报告编写最后根据分析的实验数据，编写评估报告，评估新能源汽车在低功耗方面的运行情况。
这个报告应该包括实验的目的、方法、过程和分析结论等，同时应该对实验中存在的问题进行分析和总结，以保证后续的改进和提高。
总之，新能源汽车低功耗测试是一项重要的任务，在测试实验中需要长时间的耐心和精力。
对于新能源汽车行业的发展来说，这是一项保障新型汽车行驶安全的重要工作，只有通过实验的严谨性来确保它的高效性和可靠性。
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低功耗验证方法学
低功耗验证方法学是一个非常重要的领域，它涉及到在集成电路设计中如何有效地验证低功耗电路的正确性和可靠性。
在当今的电子产品中，低功耗设计已经成为一种趋势，因为它可以显著地降低能耗和延长电池寿命。
因此，低功耗验证方法学变得尤为重要。
在低功耗验证中，有几种常见的方法，包括仿真、形式化验证和硬件验证。
这些方法都有其优点和缺点，并且需要根据具体的需求进行选择。
仿真是一种通过模拟电路行为来验证其功能的方法。
在低功耗验证中，仿真可以帮助验证电路中低功耗模式的正确性，但是仿真速度较慢，需要大量的计算资源，而且在某些情况下可能无法覆盖所有可能的状态。
形式化验证是一种基于逻辑推理的方法，它可以通过数学方法来证明电路的正确性。
形式化验证可以帮助验证电路中低功耗模式的正确性，而且可以避免仿真中可能存在的遗漏问题，但是它需要对电路进行严格的建模和证明，因此可能需要大量的时间和资源。
硬件验证是一种基于实际物理硬件的验证方法，它可以直接验证电路的正确性。
在低功耗验证中，硬件验证可以帮助验证电路中低功耗模
式的正确性，并且可以提供更高的可靠性和准确性，但是需要更高的成本和时间。
总的来说，低功耗验证方法学是一个充满挑战和机遇的领域，需要持续地发展和创新，以满足不断变化的市场需求和技术要求。