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Using Multi-Bit Flip-Flops for Clock Power Saving

教育部主辦 九十八學年度大學校院 積體電路 電腦輔助設計軟體製作競賽. Using Multi-Bit Flip-Flops for Clock Power Saving. 指導 老師 ： 劉一宇　老師 專題學生：葉俊逸. Introduction. 透過簡化後的電路設計資料，來觀察 flip-flops 與 PIN 特性以及探討數個 flip-flop 之間的關係與合成的條件 。

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Using Multi-Bit Flip-Flops for Clock Power Saving

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Presentation Transcript

  1. 教育部主辦 九十八學年度大學校院 積體電路電腦輔助設計軟體製作競賽 Using Multi-Bit Flip-Flops forClock Power Saving 指導老師：劉一宇　老師 專題學生：葉俊逸

  2. Introduction • 透過簡化後的電路設計資料，來觀察flip-flops與PIN特性以及探討數個flip-flop之間的關係與合成的條件。 • 研究到最終的目的是希望能設計出，能將數個Single-bit flip-flops 組合成 Multi-bit flip-flop的演算法，進而降低power的消耗，也可以減少面積的使用量。

  3. 例子

  4. Flip-flop被建立的條件 Slack與PIN的關係 PIN合理範圍圖的特性與描述 flip-flop可以被建立的範圍圖 合理範圍圖之間是否有重疊區域 利用特徵碼判斷是否重疊 合理範圍圖交疊出來的圖 Analysis

  5. Flip-flop被建立的條件 • 必須屬於清單內合理的型態． • 建立的座標要在Chip範圍內，且座標要符合Grid設定 • 建立的座標不能與其他Flip-flop與 PIN 重疊． • 建立時BIN_size的額度要在合理值範圍內 • 與各連接的PIN之間，Slack要合理

  6. Slack與PIN的關係 • Slack設立是為了表現電路訊號的延遲與衰退的極限距離，我們代稱它為MAXSlack。

  7. PIN合理範圍圖的特性與描述 • 每一個PIN的合理範圍圖為相似圖形 • 斜率為正的看X，斜率為負的看Ｙ

  8. flip-flop可以被建立的範圍圖

  9. 合理範圍圖之間是否有重疊區域 • 每個合理範圍圖會有兩組平行線 • 兩個以上合理範圍圖的平行線之間會有跨越關係 • 依跨越關係可判斷是否會重疊

  10. 兩組平行線延伸都有跨越關係＝有重疊

  11. 只要有一種平行線的延伸無跨越關係 ＝無重疊

  12. 利用特徵碼判斷是否重疊 • 合理範圍圖Ａ　 • 特徵碼（ XL1 , XR1 : YU1 , YD1 ） • 特徵碼的特性: • XL1 <= XR1 • YU1 => YD1 • 合理範圍圖Ｂ • 特徵碼（ XL2 , XR2 : YU2 , YD2 ） • 特徵碼的特性: • XL2 <= XR2 • YU2 => YD2

  13. 只要一個成立，就表示不重疊 • Ｘ方向的邊長之間沒有出現有跨越的情形 • XL1 >= XR2　ＯＲ　XL2 >= XR1 • Ｙ方向的邊長之間沒有出現有跨越的情形 • YD1 >= YU2 ＯＲ　YD2 >= YU1 • 其餘情況皆有重疊

  14. 合理範圍圖交疊出來的圖 • 合理範圍圖甲（黃）的特徵碼為(A,B:C,D) • 合理範圍圖乙（藍）的特徵碼為(F,G:H,I)

  15. 各別觀察他們x軸的關係與y軸關係 • X軸(斜率為正的邊)的關係 • 順序(左->右):(A,F,B,G) • 關係式為 (甲,乙,甲,乙) • Y軸(斜率為負的邊)的關係 • 順序(上->下):(H,C,D,I) • 關係式為 (乙,甲,甲,乙)

  16. 新合理範圍圖(綠)的特徵碼 • X軸中間兩碼(F,B) • Y軸中間兩碼(C,D) • 特徵碼=(F,B:C,D)

  17. 流程

  18. End- thank you

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