redhawk：Low Power Analysis

1.rush current与switch cell

在standby状态下为了控制leakage power我们选择power gating的设计方式，使用power switch cell关闭block/power domain的电源。

power switch的基本介绍可见:

低功耗设计-Power Switch

power switch的table中有四种状态，对应block工作、待机和上电，下电。low power analysis主要分析上电的过程。

上电过程可以看做mos电容充电的过程，所以在这段时间内会产生巨大的充电电流，我们称作rush current。rush current产生的压降引起功能错误和时序违例，一般使用daisy chain来降低rush current。

rush current的危害与解决方法可见:

低功耗设计-Rush Current

2.Low Power分析流程

Low Power分析的流程如下:

输入文件可以参考:

redhawk-Input Data Preparation

redhawk-Switch Model

redhawk-STA file

做上电分析需要gsc文件和apl-pwcap文件。

GSC与STA timing file的介绍如下:

redhawk-GSC与STA file

产生pwcap文件可以参考:

redhawk-APL DI FLOW

运行redhawk low power analysis的command file参考:

import gsr GENERIC.gsr

setup design

# Calculate power

perform pwrcalc

setup analysis_mode lowpower

# Power grid extraction

perform extraction -power -ground -c

# Lumped resistance(in Ohms) for package,wirebond

# and pads

# Default values are all 0, i.e no off-chip impact

setup package -power -r 0.005 -l 2.5 -c 5

setup package -ground -r 0.005 -l 2.5 -c 5

setup wirebond -power -r 0.01 -l 2.2 -c 1.42

-ground -r 0.05 -l 1.7 -c 0.2

setup pad -power -r 0.001

setup pad -ground -r 0.001

perform analysis –lowpower

explore design

3.报告分析

报告分析主要看Explore部分

3.1 low power analysis summary & switch turn on movie

3.2 Hotpots - Low Power Check

1）Peak Rampup Current & Rampup Time Checks

2）Battery Current & Demand Current Checks

demand current是经过各门电路的总电流，battery current是经过pad的总电流，区别就是demand current = battery current + decap current，跑rampup的时候，battery比demand大的原因是decap还没有充电到稳定状态，所以decap current是负值，decap不仅不会补偿demand current, 还会额外从battery漏电流。

3）Differential Voltage Analysis

这部分检查上电时导致recevier比driver先上电从而产生短路电流的情况，可以看上面rush current危害的介绍。

4）Noise Coupling Check

这部分检查power up block对周围always on block产生的noise影响，同样可以参考上面rush current的危害。

5）Switch Id-sat Check

这部分检查流经switch cell的电流有没有超出饱和电流

6）Switch Off State Check

这部分检查off state状态下的功耗是否超过on state状态下漏电功耗的20%，一般控制好switch cell的数量，选用HVT不会有什么问题。