RedHawk-ALP擴展新一代IC功率分析途徑

Apache Design Solutions日前推出包括若干新演算法的RedHawk-ALP分析工具，以擴展其IC功率分析性能。該新工具為功率閘控記憶體、帶基板後偏置和晶片上低壓差(LDO)穩壓器的可變閾值CMOS(VTCMOS)電路提供了動態功率完整性分析。

Apache公司產品管理副總裁Dian Yang表示，RedHawk-ALP的目標是針對65和 45奈米製程的高階設計。

Yang表示，有了RedHawk-ALP，“才足以真的談及超低功耗。這意味著待機功耗小於整體功耗5%的手機和PDA等行動應用。這些設計可採用傳統的功率閘控技術，但當要求更多功耗時，傳統技術已達極限。”

因此，採用多閾值CMOS或功率閘控記憶體等新技術，便能使設計師切斷記憶體模組以節省功率。

“這聽起來很簡單，但對於電路技術而言卻極其困難，”Yang表示。“當你切斷一個大規模的規則結構時，它會導致大量的噪音，並嚴重影響臨近模組，屆時便可能會毀損其他運作中的邏輯元件。”

當記憶體被切斷時，RedHawk-ALP便對所產生的‘突波電流’進行分析。當產生突波電流時，晶片的其餘部份仍在運作中，而該分析是全晶片、電路級模擬的一部份。根據Yang介紹，突波電流分析的精確度約在整個晶片模擬精確度的5~10%以內。

第二種技術是具備基板後偏置的VTCMOS，它透過動態改變基層電壓來降低漏電流。此舉可能在供應電源上產生噪音，並增加電路行為的變異性。

第三種技術則利用晶片上LDO，而為晶片上的不同部份提供所需的不同電壓。傳統上，LDO是一顆獨立晶片，但現在設計師正將其整合於系統單晶片中，Yang指出。“但問題在於，LDO是一種很難建置的類比電路，”他表示，RedHawk-ALP執行包括LDO在內的完整瞬態電路模擬，以便使用戶能看到LDO輸出的波形變化。

Yang介紹，Apache尚未針對RedHawk-ALP的LDO分析精確度執行任何矽晶測試，但他認為，其精確度約在整個晶片精確度的10~20%之間，或更為精密些。RedHawk-ALP將在今年第三季量產出貨。

作者: 葛立偉