一、什么是Isolation Cell
如圖所示,當一條net從一個power down domain到always on domain,就需要插入Isolation Cell;
當一個模塊不供電即power down時,其輸出處于懸空狀態,電壓不是一個確定的值。因此,Isolation Cell的作用就是在power down domain斷電時,輸出固定的0或1,使得always on domain的輸入被鉗位到一個固定的電壓值;
在power down domain正常供電的時候,Isolation Cell的輸出等于輸入,等同于一個buffer;
二、Isolation Cell的類型
有雙電源和單電源兩種Isolation Cell;
雙電源Isolation Cell如下圖所示,有兩組power,primary power VDD和backup power VDDB,當左邊的domain斷電時,VDD off,此時就由常on的VDDB供電,輸出Y端保持固定的電平;
單電源Isolation Cell只有一組常on的power;
三、Isolation Cell的實現
Isolation Cell可以利用邏輯門來實現;
利用與門實現可以使輸出在電源關閉時為0,被稱為Low Clamped Isolated Signal;利用或門實現可以使輸出在電源關閉時為1,被稱為High Clamped Isolated Signal;
如下圖所示,X是輸入信號,ISOLN和ISOL是開關控制信號;例如左圖中,當ISOLN為1,輸出等于輸入;當ISOLN為0,輸出被鉗位到0;
四、Isolation Cell的插入位置
對于Isolation Cell的插入位置,可以放在power down domain(source)的output或always on domain(destination)的input;
1.存在這樣一種情況,power down domain的一個輸出連接到多個always on domain的輸入,此時插在source的output端,可以節省使用Isolation Cell的數量;
2.當domain A關掉時,nwell也斷電了,那么其中的Isolation Cell的nwell也斷電了,那么Isolation Cell就可能出現漏電,這個問題有兩種解法:
? 一種是將Isolation Cell的nwell做成孤立的(與旁邊的std cell的nwell隔開),然后連接到backup power VDDB上,保證nwell不會斷電;
? 另一種辦法是將Isolation Cell放到always on domain B中去,也就是在domain B的input加Isolation Cell,而A的output 不再需要iso,這樣就不用擔心 nwell 斷電的問題了。
3.對于單電源Isolation Cell,由于只有一組常on的power,因此只能放在always on domain中;
五、UPF相關描述
在UPF中,通過set_isolation和set_isolation_control這兩個命令來約束Isolation Cell;
有幾個option解釋一下:
-clamp_value定義了輸出信號鉗位的值,0,1或者鎖定為最近的一個值;
-isolation_signal設置isolation的使能信號;
-isolation_sense值為high或者low,設置使能信號(ENB)使能時的狀態;
關系如下圖:
六、是否可以插buffer
如果Isolation Cell在source的output端,那么不可以在power down domain中Isolation Cell的output端插buffer;否則斷電后插入的buffer的狀態不確定,Isolation Cell也就失去作用了;
如果Isolation Cell在destination的input端,那么不可以在power on domain中Isolation Cell的input之前插入buffer,不然插入的這個buffer的輸入就是不定態了;
Isolation Cell的控制信號是always on的,如果要插入buffer,需要使用always on buffer;
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