什么是低功耗設計呢？對于后端工程師來講，在物理實現方面就是引入多條電源線，并且根據設置電壓域的不同/設計制定的全局電源網絡的不同，對不同PD進行常開/關斷式的供電，為了解決實現多電源/多電壓域的電源網絡供電過程中可能會觸發的問題，需要引入低功耗單元。對于簡單的電壓域設計，ICer們可以手動global connect后再detail route，也不需要注意低功耗單元擺放的合理性/孤島的設置。但是復雜的電源網絡的話，ICer就需要引入Power Intent文件，例如CPF（Common Power format），UPF（Unified Powerformat)來實現復雜多電壓域設計，電壓域的關斷，甚至是動態電壓調節DVFS來控制實現各個電壓域電壓的變化。

圖1 UPF文件包括/定義低功耗設計的內容 實際上UPF重點是在描述定義芯片功耗架構（比如電壓源的定義，power state的定義，低功耗單元ISO，MTCMOS（PSW），LVL，ELS單元的連接關系，供電關系以及布局信息），UPF 文件和SDC文件一樣，有自己的書寫風格，實際上UPF早就被認定為標準協議，做過低功耗設計的后端工程師應該知道，在innovus內在吃入UPF3.0的時候，文件名并不叫UPF，而叫IEEE1801，下圖是UPF的使用標準，可以看到為IEEE 低功耗設計標準，其中包括UPF的指令的man page以及使用的注意事項。

UPF編碼基礎（內容：電源網絡定義，多電壓域設計，低功耗模式，低功耗單元規則（rules)，芯片邊緣供電定義，IP供電描述）

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實際上UPF貫穿整個中后端設計，不同的電壓域，里面的lib_cell用的對應library庫（包含各種.lib的總庫)也不一樣，比如1.0V用1.0V的library，2.0V用2.0的library庫。綜合中一般加ISO，ICG，LEVELSHEIFTER，而SWITCH_cell（MTCMOS四PIN的串鏈）在物理設計里面加。同時值得注意的是，一般低功耗單元都是加在powerdomain的boundry邊緣處，但是如果有些低功耗的單元（iso,level shifter)是加在marco的pin上面的時候,就不能放在電壓域boundry處。CLP驗證主要驗證UPF架構（就那些內容）寫的對不對，通過Cadence家的conformal工具實現，Tempus和Voltus是Cadence的PT和PI的signoff工具。

圖2 UPF中后端全流程以及signoff CLP,PI驗證流程 UPF電源網絡定義 supply net

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UPF電源網絡定義 supply set

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圖為PD1的supply set包含內給element供電的primary power,給iso和retention供電的常開pgnet）。

到這里，小編已經介紹完了UPF編碼的大概內容以及UPF在后端的應用流程，同時也介紹了supply_net以及supply_set兩個重要的UPF create命令。下次小編將會以一個多PD的module的UPF為例，詳細解釋并一步一步講解UPF的書寫規則，讓手寫UPF低功耗文件不再是難事，各位ICer也能通過UPF給自身項目模塊進行電源網絡，電壓域供電規劃。

編輯：黃飛

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