基于层次化的控制电路、芯片及功耗优化方法与流程

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种基于层次化的控制电路、芯片及功耗优化方法。

背景技术：

1、当前芯片设计的规模和集成度越来越高，扫描链测试功耗(scan test power)已经成为硅后扫描链测试重点关注问题。其中，门级单元引脚的反转率(toggle rate)是衡量扫描链测试功耗的一个重要指标。

2、目前，芯片设计模块本身的规模和电路结构会导致capture阶段门级单元引脚的反转率较大，这是由于设计模块更多关注自身的功能设计实现，并不会深入考虑扫描链测试功耗控制需求。因此，如何有效的降低反转率是降低扫描链测试功耗的关键手段。

3、但是，目前通常在硅前进行设计，硅后难以针对芯片作任何设计改变，即便硅前设计满足power(功耗)仿真标准和test coverage(测试覆盖率)效果，也可能因为仿真数据和真实情况存在一定的偏差，而导致硅后扫描链测试功耗存在超标的问题，此时只能通过修改测试向量来解决硅后扫描链测试功耗超标的问题，这可能损害coverage效果。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于层次化的控制电路、芯片及功耗优化方法，用以解决相关技术中只能通过修改测试向量来解决硅后扫描链测试功耗超标的问题，可能损害coverage效果。

2、本发明提供一种基于层次化的控制电路，包括：运行控制单元、m个待控制单元和n个开关单元；其中，m为大于2的整数，n为大于1的整数，m大于或等于n；

3、所述m个待控制单元中的n个待控制单元，分别通过所述n个开关单元连接于所述运行控制单元，形成n条控制支路；

4、所述运行控制单元用于：输出时钟信号；其中，所述时钟信号用于控制所述待控制单元；

5、所述开关单元用于：基于接收到的测试向量集信号，连通或断开所述开关单元所在的控制支路。

6、根据本发明提供的一种基于层次化的控制电路，所述开关单元具体用于：

7、在所述测试向量集信号处于第一电平的情况下，连通所述开关单元所在的控制支路；

8、在所述测试向量集信号处于第二电平的情况下，断开所述开关单元所在的控制支路；

9、其中，所述第一电平与所述第二电平不同。

10、根据本发明提供的一种基于层次化的控制电路，所述开关单元包括：第一寄存器、第一选择模块和时钟门控模块；

11、所述第一选择模块的第一输入端用于接收第一控制信号，所述第一寄存器的输入端用于接收所述第一控制信号，所述第一寄存器的输出端连接于所述第一选择模块的第二输入端，所述第一选择模块的输出端连接于所述时钟门控模块的en端，所述第一选择模块的控制端用于接收所述测试向量集信号。

12、根据本发明提供的一种基于层次化的控制电路，所述第一选择模块用于：在所述测试向量集信号处于第一电平的情况下，输出从所述第一选择模块的第一输入端接收的信号；在所述测试向量集信号处于第二电平的情况下，输出从所述第一选择模块的第二输入端接收的信号；其中，所述第一电平与所述第二电平不同；

13、所述时钟门控模块用于：在所述时钟门控模块的se端处于低电平且所述时钟门控模块的en端处于高电平的情况下，输出所述时钟信号。

14、根据本发明提供的一种基于层次化的控制电路，所述开关单元还包括第二选择模块；

15、所述第一寄存器通过所述第二选择模块连接于所述第一选择模块的第二输入端；其中，所述第一寄存器的输出端连接于所述第二选择模块的第一输入端，所述第二选择模块的第二输入端用于接收tdr信号，所述第二选择模块的输出端连接于所述第一选择模块的第二输入端，所述第二选择模块的控制端用于接收第二控制信号；所述第二选择模块用于：在所述第二控制信号处于第三电平的情况下，输出所述第一控制信号；在所述第二控制信号处于第四电平的情况下，输出所述tdr信号；其中，所述第三电平与所述第四电平不同。

16、根据本发明提供的一种基于层次化的控制电路，所述时钟门控模块的输出端连接于所述第一寄存器的时钟端；

17、所述第一寄存器用于：在所述第一寄存器的时钟端处于高电平的情况下，输出从所述第一寄存器的输入端接收的信号；在所述第一寄存器的时钟端处于低电平的情况下，禁止输出信号。

18、本发明还提供一种芯片，包括至少一个如上述任一实施例所述的基于层次化的控制电路。

19、本发明还提供一种功耗优化方法，基于如上述任一实施例所述的基于层次化的控制电路，所述方法包括：

20、利用电子设计自动化工具，确定m个待控制单元对应的功耗下限值；

21、在所述m个待控制单元中，对所述功耗下限值大于第一阈值的待控制单元所在的控制支路上设置开关单元，运行控制单元通过所述开关单元连接于所述待控制单元，返回所述利用电子设计自动化工具，确定m个待控制单元对应的功耗下限值的步骤，直至所述m个待控制单元对应的功耗下限值均小于或等于所述第一阈值。

22、根据本发明提供的一种功耗优化方法，所述方法还包括：

23、利用atpg工具，生成符合功耗限制和覆盖效果的至少一个测试向量集；

24、确定在硅后，所述至少一个测试向量集对应的所述基于层次化的控制电路是否满足功耗要求；

25、在满足功耗要求的情况下，完成对所述至少一个测试向量集的交付。

26、根据本发明提供的一种功耗优化方法，所述方法还包括：

27、在不满足功耗要求的情况下，设置小于所述第一阈值的第二阈值替代所述第一阈值，返回所述利用电子设计自动化工具，确定m个待控制单元对应的功耗下限值的步骤。

28、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述功耗优化方法。

29、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述功耗优化方法。

30、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述功耗优化方法。

31、本发明提供的基于层次化的控制电路、芯片及功耗优化方法，通过在运行控制单元与至少一个待控制单元之间的控制支路上设置开关单元，并通过控制开关单元连通或断开，来控制运行控制单元输出的时钟信号是否可以传输至待控制单元，以对待控制单元进行控制，具体开关单元可以基于接收到的测试向量集信号，来确定是否连通对应的控制支路。相较于相关技术中硅后难以对芯片作出改变，本发明实施例在硅前就可以在控制支路上设置若干开关单元，以在硅后功耗超标等情况下，通过测试向量集信号来控制开关单元连通或断开部分或全部控制支路，进而便于优化整个电路所在芯片在扫描链测试过程中的功耗，同时可以有效兼顾扫描链测试的覆盖效果。

技术特征：

1.一种基于层次化的控制电路，其特征在于，包括：运行控制单元、m个待控制单元和n个开关单元；其中，m为大于2的整数，n为大于1的整数，m大于或等于n；

2.根据权利要求1所述的基于层次化的控制电路，其特征在于，所述开关单元具体用于：

3.根据权利要求1或2所述的基于层次化的控制电路，其特征在于，所述开关单元包括：第一寄存器、第一选择模块和时钟门控模块；

4.根据权利要求3所述的基于层次化的控制电路，其特征在于，所述第一选择模块用于：在所述测试向量集信号处于第一电平的情况下，输出从所述第一选择模块的第一输入端接收的信号；在所述测试向量集信号处于第二电平的情况下，输出从所述第一选择模块的第二输入端接收的信号；其中，所述第一电平与所述第二电平不同；

5.根据权利要求4所述的基于层次化的控制电路，其特征在于，所述开关单元还包括第二选择模块；

6.根据权利要求5所述的基于层次化的控制电路，其特征在于，所述时钟门控模块的输出端连接于所述第一寄存器的时钟端；

7.一种芯片，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至6任一项所述的基于层次化的控制电路。

8.一种功耗优化方法，其特征在于，基于如权利要求1至6任一项所述的基于层次化的控制电路，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的功耗优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求9所述的功耗优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本发明提供一种基于层次化的控制电路、芯片及功耗优化方法，涉及集成电路技术领域，电路包括：运行控制单元、M个待控制单元和N个开关单元；其中，M为大于2的整数，N为大于1的整数，M大于或等于N；所述M个待控制单元中的N个待控制单元，分别通过所述N个开关单元连接于所述运行控制单元，形成N条控制支路；所述运行控制单元用于：输出时钟信号；其中，所述时钟信号用于控制所述待控制单元；所述开关单元用于：基于接收到的测试向量集信号，连通或断开所述开关单元所在的控制支路。本发明在硅前在控制支路上设置若干开关单元，以在硅后功耗超标等情况下，通过测试向量集信号来控制开关单元连通或断开部分或全部控制支路，进而调整功耗。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：上海壁仞科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29