SoC存儲器的智能電源連接方法

　簡介
　　SoC設計也面臨著一系列的難題和挑戰(zhàn)，其中出現的最大挑戰(zhàn)之一是硬核IP模塊集成和驗證。隨著技術的擴展，設計并集成IP模塊變得越來越難。在深亞微米技術設計中，IR壓降往往會對功能性造成顯著的影響。
　　本文介紹了一種新的IR壓降方法，使用這種方法可以帶來非常穩(wěn)健的內部電網結構。憑借強大的設計技術，該IR壓降方法能帶來出色的硅結果，單端口高速RAM上的8Kx72切口最低電壓可低至0.52V。
　　存儲器基本架構
　　存儲器通常包含四個基本模塊——控制器、解碼器、陣列比特單元和輸入/輸出端。大部分吸收較多電流的大型驅動器都被置于輸入/輸出端、解碼器和控制模塊中。因此，為使各模塊正常運作，我們需要確保每個驅動器有足夠的電壓來保證正常運行。
　　
　　存儲器基本模塊圖圖1：存儲器基本模塊圖
　　圖字：陣列；解碼器；陣列；輸入/輸出端；控制器；輸入/輸出端
　　系統(tǒng)芯片存儲器的連接指南
　　1.一般方法
　　一般地，存儲器所有者會以電網的捆扎頻率的形式向設計電源連接的SoC設計人員提供所有電源軌的指導大綱。捆扎頻率定義了給定電源線上的兩個連續(xù)金屬帶（一般在頂端金屬）之間的距離。在建造電網時按照捆扎指導大綱操作，可確保幾乎所有驅動器可獲得足夠的工作電壓，實現良好的性能。
　　在圖2中，M4的供電軌是垂直的，應與水平的M5相連接。目標存儲器中存在著多個電源域，如VSSA、VDDP、VSS和VDDA等等。
　　
　　圖2：系統(tǒng)芯片的電源連接結構圖
　　圖字：要求每個電源網的金屬5捆扎頻率為50微米；系統(tǒng)芯片級金屬5；存儲器級金屬4；VIA4將金屬5與金屬4相連接
　　將捆扎頻率作為唯一決定因素會導致的問題
　　假設對于某項特定的技術，規(guī)定了一個50um的捆扎頻率。也就是說，每隔50um就應當重復電源線以確保恰當的功能和輸出。在這種情況下，只有一個電源線的驅動（VDD、VSS）是受IR壓降影響最嚴重的，因此這些裝置可能會出現異常行為。
　　在圖3中，分頻器3和分頻器1只分到一根VDD/VSS電源線，因此可能無法獲得足夠的電壓來確保正常的運作。此處，分頻器2有多個電源線，因而可以正常運行。
　　在單塊存儲器中，僅僅使用strapping技術也許足以確保正常的運行。然而，對于多組架構的儲存器或較長、較寬的存儲器而言，僅僅使用strapping技術是不足以實現IR壓降要求的。因此，在這種情況下，除了strapping之外，我們還需要使用其他方法來幫助我們實現IR的壓降目標。