门控时钟(clock gating)的DFT设计

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了门控时钟(clock gating)的DFT设计。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

在数字IC芯片中,时钟树的功耗占比可能高达30%,因此一般会采取门控时钟的方式来降低该部分的功耗。所谓门控时钟,就是在芯片实际工作过程中,有些信号或者功能并不需要一直开启,那么就可以在它们不用的时候将其时钟信号关闭。这样一来信号不再翻转,从而能够有效减少动态功耗。

目前门控时钟都采用集成门控时钟单元(ICG,integrated clock gating cell),其结构如下。由一个latch和一个与门(也有的是或门)组成,可以过滤掉EN信号中的毛刺。一般的工艺库中都会有专门的ICG以供调用。
插入icg风险,嵌入式硬件,集成测试,硬件架构,嵌入式硬件,硬件工程

插入ICG后对电路的可测性有什么影响呢?

如下图所示,可以看到由于ICG的EN端不可控,导致ICG后面所驱动的所有寄存器的时钟均不受控,也就是说会带来scan的时钟可控问题,会很大程度降低故障覆盖率。
插入icg风险,嵌入式硬件,集成测试,硬件架构,嵌入式硬件,硬件工程
为解决上述问题,现在工艺库所提供的ICG一般会在latch的前面再集成一个或门,并增加一个TE端口,如下图所示,当TE为1时,ICG被强制打开,用来达到对scan时钟的可控制性。
插入icg风险,嵌入式硬件,集成测试,硬件架构,嵌入式硬件,硬件工程

新增的这个TE端口需要接到哪里呢?

一般做法是接到scan_enable信号上:当scan shift时,scan_enable为1,ICG打开使时钟通过,可以正常shift;当scan capture时,scan_enable为0,此时ICG的开关取决于EN端的值,因此enable logic这一部分的逻辑是可以被测试到的。

但scan capture时ICG又由EN端进行控制,如果此时enable logic非常复杂,会使得ATPG工具很难构造EN为1的场景,使得ICG后面所驱动的寄存器无法被测试到。

因此改进的做法是采用test point来控制ICG的TE端:如下图,将test_point与scan_enable相或之后再接到ICG的TE端。在scan shift时,scan_enable为1,ICG打开可以正常进行shift;在scan capture时,由test_point来控制ICG,而test_point的值可以由ATPG工具进行指定,为0时可以测试到enable logic这一部分的逻辑,为1时可以保证ICG后面所驱动的寄存器在capture时有时钟。
插入icg风险,嵌入式硬件,集成测试,硬件架构,嵌入式硬件,硬件工程文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-818233.html

最后,欢迎大家关注微信公众号:数字IC小白成长记录

到了这里,关于门控时钟(clock gating)的DFT设计的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • ASIC设计学习笔记——使用DC工具自动添加门控时钟

    门控时钟是降低数字电路功耗的一个重要手段,在ASIC设计中,设计工具都可以根据使用者的设置自动的完成门控时钟的添加。本文简单描述了门控时钟的概念,并给出了使用DC进行门控时钟添加的操作说明,是初学ASIC设计的学习笔记分享。 数字电路的工作动态功耗主要是由

    2024年02月11日
    浏览(97)
  • 嵌入式课程设计-- 电子时钟

    开发环境: Proteus:是比较好的仿真单片机及外围器件的工具。 keil5:嵌入式开发的软件。 原理图和PCB 图 : 原理图: 功能和操作说明: 本系统以C51单片机为核心,通过软件在LCD1602上显示具体时间日期的系统。本质是一个简易电子时钟。同时可以通过4个按键来调整时间。 在

    2024年02月11日
    浏览(52)
  • Mentor-dft 学习笔记 day46-Graybox Overview&Tessent On-Chip Clock Controller(1)

    graybox功能简化了分层设计中的扫描插入和ATPG处理过程,允许对子模块执行扫描和ATPG操作,然后允许在以下情况下使用该子模块的简化灰箱表示 在下一个更高层次执行扫描和ATPG操作。 由于子模块的灰盒表示仅包含最小数量的互连电路,因此在大型分层设计中使用灰盒可以显

    2024年02月14日
    浏览(40)
  • SV中的clocking时钟块

    采样时发生竞争 (delta cycle的存在),会导致采样数据错误。为了避免在RTL仿真中发生信号竞争的问题,建议通过非阻塞赋值或者特定的信号延迟来解决同步问题。这里我们介绍使用 clocking时钟块 来决定信号的驱动和采样的方式。 在RTL仿真时,由于无法确定具体电路的延迟

    2024年02月15日
    浏览(41)
  • 【vivado】 clock wizard 时钟IP

    一、前言 MMCM和PLL是在FPGA设计中不可避免需要使用到的时钟资源,对于其功能及使用方法的理解是正确进行FPGA设计的前提。 二、Xilinx 时钟 IP配置 vivado中使用时钟向导(Clocking Wizard)配置时钟IP核,其框图如下: clk_in 输入时钟,一般为班上晶振引入时钟或者serdes恢复时钟以及其

    2024年04月26日
    浏览(34)
  • 分频时钟、使能时钟、门控时钟的概念和使用

            FPGA的时钟和时序以及功能息息相关,下面将介绍分频时钟,使能时钟以及门控时钟。         有些时候设计需要将主时钟进行分频以降低频率使用,对于有足够PLL和MMCM资源的FPGA,可以使用PLL或MMCM进行分频,但是没有这些资源的FPGA要想降低时钟频率就得靠逻辑来

    2024年02月12日
    浏览(71)
  • 低功耗技术——门控时钟

    2023.3.31 3月的最后一天,这个月学习进度还可以,完成了计划的事情,大家开始投实习了。 定义:输出不变时,使触发器的时钟失效 定义:减少连接到带有门控时钟的寄存器块的设计部分的冗余切换(没理解) Clock gating不能对clock的信号波形或者频率做任何改变, 只能对c

    2024年02月12日
    浏览(30)
  • 【时钟】分布式时钟HLC|Logical Time|Vector Clock|True Time

    目录 简略 详细 附录 1 分布式系统不能使用NTP的原因 分布式系统中不同于单机系统不能使用NTP(网络时间协议(Network Time Protocol))来获取时间,所以我们需要一个特别的方式来获取分布式系统中的时间,mvcc也是使用time保证读写相互不影响 Logical Time       使用 接收到的消息

    2024年02月03日
    浏览(31)
  • Linux设备驱动开发 - 虚拟时钟Clock驱动示例

    By: fulinux E-mail: fulinux@sina.com Blog: https://blog.csdn.net/fulinus 喜欢的盆友欢迎点赞和订阅! 你的喜欢就是我写作的动力! 很多设备里面系统时钟架构极其复杂,让学习Clock驱动的盆友头大。这里我参考S3C2440的clock驱动写了一个virtual clock,即虚拟时钟驱动,分别包含clock的provider和

    2023年04月21日
    浏览(43)
  • 【数字IC基础】跨时钟域(CDC,Clock Domain Crossing)

    1、 同步设计 : 在同步设计中,整个设计都是使用同一个时钟源,所有时钟的频率和相位都可以事先预知 2、 异步设计 :在设计中有 两个或以上的时钟 , 且时钟之间是 同频不同相 或 不同频 的关系,异步时序设计的关键就是把数据或控制信号正确地进行 跨时钟域传输 。

    2024年02月16日
    浏览(40)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包