聊聊芯片中的静态功耗(Leakage Power)

聊聊芯片中的静态功耗(Leakage Power)本文深入探讨静态功耗的概念 解释它与 CMOS 泄漏电流的关系 并详细阐述静态功耗的计算方法 包括 default leakage power density 和输入状态相关的计算

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一、静态功耗概念

静态功耗又叫泄漏功耗(Leakage Power),它是指电路在等待或者没有翻转情况下的功耗。Static Power与CMOS的各种泄漏电流有关,主要包括:反偏二极管的泄漏电流,门栅感应漏极泄漏电流、亚阈值泄漏电流、门栅泄漏电流(下图对应文档)。

静态功耗的概念非常重要,某种意义上它与MOS管本身的结构有关,受温度等外界温度的影响。它与频率无关,所以不能通过降频的方式降低静态功耗,同时Static Power与温度成指数关系,在温度较高时,Static Power会变得非常大。Leakage Power可以从lib/db中得到,跟input pin的状态有关。

聊聊芯片中的静态功耗(Leakage Power)

二、静态功耗计算 

在90nm之前,leakage power在lib/db里被描述成一个常值的。但从90nm开始,为了更加精确,lib/db里的leakage power不再是个常值了,而是被模拟成一个输入状态的函数。在一个lib/db里跟leakage相关的变量大致有:

library(xxxxx) { leakage_power_unit :"1nW"; default_leakage_power_density :0.0; default_cell_leakage_power :0.0; cell_leakage_power :53057.; leakage_power(){ when :"!A & !B &

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