门控时钟-概述 ----- 转载-白红宇

门控时钟-概述 ----- 转载

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发布时间：2019-06-11

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转载自：http://www.chipsbank.com/news_detail/newsId=122.html

1. 时钟信号的功耗占系统功耗的很大一部分（40%左右）占动态功耗的50%以上

1. DC门控时钟命令：

intert_clock_gating

set_clock_gating_style

1. 门控时钟插入：

1. 使用效果实例：

a. 对于一个180nm工艺的芯片：有clock gating和没有clock gating的结果相比（芯片实测）：

a. 功耗节省34%到43%（具体更应用模式有关）

a. 面积节省20%（一个clock gating能代替多个mux）

1. 使用原则：

a. 至少位宽是3或以上的寄存器才用门控时钟

a. 单bit的寄存器使用门控时钟是没有效果的，面积和功耗都不会节省。

a. Clock buffer尽可能多的放到clock gating cell的后面。

1. RTL具体措施：

a. 无用输出采用使能保持输出的方式编码：

NxtReadData = (ReadEn) ? RamData : 8'b0;

如果没有读使能时，我们不关心输出什么数据的话，则改成：

NxtReadData = (ReadEn) ? RamData : ReadData;

这样就可以让ReadEn无效时把这8个寄存器的时钟关掉。

1. 3bit的计数器插clock gating前后电路对比

插门控之前:

插门控之后：

1. 不同bit数门控时钟插入对比

1. 门控时钟的结构：

a. 结构-1

这种系统时钟门控的机制算然简单，但是容易使门控后的时钟不完整，甚至产生毛刺。

a. 结构-2

这种门控方法避免了门控时钟的不完整性，也可以避免避免毛刺的产生，但门控后的时钟可能会产生亚稳态。

1. 结构-3

这种结构解决了结构-2的亚稳态问题。

1. 结构-4

这种带测试模式的结构可以在测试时让时钟一直开着。

1. 结构-5

在ASIC进行后端测试的时候，有时候可能会将不同时钟域的逻辑和寄存器连起来进行扫描链插入，此时可能某个模块的时钟来源可能不是通过它原来的时钟路径，而是整个芯片统一的测试时钟，就此时需要对时钟进行选择。

转载于:https://www.cnblogs.com/hxing/p/6720835.html

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