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低功耗设计基础：深入理解Internal Power

之前的文章我们引入了不少低功耗设计的基本概念，同时也介绍过芯片的总体功耗计算方法，其中就包括internal power的定义。今天想深入挖掘internal power以及它在应用过程中有哪些细节需要大家注意。首先还是回顾一下关于数字芯片的功耗定义：主要由静态功耗(Static Power)和动态功耗(Dynamic Power)组成。二者的主要起因可以参考下图：简而言之，静态功耗是芯片中的部分或全部电路在通电但不工作的状态下的功耗；动态功耗是芯片在正常工作时因信号翻转引起的功耗。而今天我们想要深挖的internal power，其实是动态功耗的一种。在数字电路中，动态功耗一般分为internal power和switching power，在此我们将重点介绍一下internal power。很多人都知道internal power的定义是在cell内部由于充放电而产生的功耗，每个cell的功耗数值都可以在.lib文件中通过特定的查表方式获取。其实贡献internal power的因素应该分为两个因素：一是信号翻转时由于NMOS和PMOS同时导通而产生的短暂但巨大的贯穿电流；而是给内部和外部负载充放电所消耗的能量。对于第一种贯穿电流可以参考下图：而对于第二种充放电引起的功耗，其实不同类型的cell的表现形式略有不同，internal power计算方式和在.lib中的表现形式也不尽相同。我们以三种主要的cell类型来说明：第一种cell类型：单输入cell。这类cell以inverter为代表，仅有一个输入和输出，它的internal power计算方式最为简单直接，就是input transiton和output load的二维查表，而且需要注意，这里的internal power是定义在输出端的：第二种是多输入的组合逻辑门如nand，xor等。这类cell有一种共同点，那就是在特定条件下某一个或者几个pin的输入值对输出不造成影响，例如当nand的A1输入为0时，不管A2的输出是什么，最终输出都是1。此时尽管A2对输出没有贡献，但是它仍然会消耗一部分功耗，而这部分功耗会单独在.lib文件中有所体现：第三种就是时序逻辑门如DFF。它的特殊之处主要有两点：一是输入的CLK pin即使在锁存的数值没有变化的时候仍然会消耗能量，具体原因大家可以参考DFF的内部结构；二是DFF一般都存在输出Q和取反值QN，每次Q的变化都会导致QN也发生变化，这部分QN的翻转也会消耗额外的能量，因此输出pin上的internal power会变成input, Q和QN负载的三维表格：以上就是关于internal power的相关介绍，大家可以对照自己手中的项目去印证是否如此，如果有哪里不符合也请留言区告诉我一起讨论。码字不易，如果你觉得这篇文章帮到了你，请帮忙转发让更多的人看到，谢谢！重磅消息，粉丝福利！近期小编开发了一台用于芯片设计的云服务器，和IC企业的设计环境相同，里面包含所有主流前后端EDA工具的最新/次新版本、几种开源45nm/32nm/14nm的工艺库和多个实验项目，非常适合初学者学习。每个人可以有一个独立账号可以随时随地用VNC远程访问服务器，里面的所有资源包括我开发的一些脚本和小工具都免费使用，只需分担一下云服务器的购置费用和服务器开发维护费用即可。小编会带着有需要的同学从头做一个小项目来帮助大家深入理解后端的工作和工具使用方法，而且不会是跑流程就能完成的，需要大家用原生命令一点点把设计做起来。目前首批开放的10个账号已用完，第二批又开放10个账户就等你来！有兴趣的同学可以扫描文章最后左侧的二维码加微信咨询，10个账号先到先得！如果大家有任何数字后端感兴趣的技术话题想要了解和探讨，欢迎识别左侧二维码加入数字后端交流群。同时为避免散布广告人士入群骚扰，请同时发送验证信息回答以下问题： IC设计主流EDA工具厂商除了Synopsys，Mentor还有谁？也欢迎大家识别右侧二维码关注我的知乎：知乎账号：阎浮提知乎专栏：数字IC后端设计工程师修炼之路。本文分享自微信公众号 - 数字后端设计芯讲堂（PhysicalDesign）。如有侵权，请联系 support@oschina.cn 删除。本文参与“OSC源创计划”，欢迎正在阅读的你也加入，一起分享。

2020-11-07

鸿蒙轻内核四大基础功能介绍

本文将为大家介绍鸿蒙轻内核中的进程、线程、内存和网络四大基础功能，包括一些基础概念、实现功能和使用场景等，供想要深入了解鸿蒙操作系统的初学者学习参考。

2020-09-10

云计算基础架构管理的5个要点

云计算架构师们都知道，构建云计算的开始，便是着手建设云计算基础架构，明确建设云计算基础架构平台应用需求后，然后在云计算建设的整个过程中采用特定的技术进行支持，让它最终弹性、灵活，并且高可用。

2020-07-20

Go语言基础系列-环境配置和 Hello world

Go语言基础系列-环境配置和 Hello world前面几周陆陆续续写了一些后端技术的文章，包括数据库、微服务、内存管理等等，我比较倾向于成体系的学习，所以数据库和微服务还有后续系列文章补充。

2020-06-02

【python系统学习16】编码基础知识

【python系统学习16】编码基础知识编码计算机是怎么传输和存储数据的？就是把人类认识的中英文字、其他国家语言、数字甚至运算符等符号转成二进制的0、1，并进行存储和传输。

2020-05-30

安全虚拟化：夯实工业互联网基础

A：云计算是通过运营商的“云”基础设施，为用户提供的计算、存储和网络访问服务，用户无需关心基础设施在哪个城市的机房部署，只要能访问就可以了。因此，云计算是一种按需的IT服务，并非某一个特定的产品。

2020-05-18

编程零基础应该如何开始学习Python？

编程零基础应该如何开始学习Python？其实在参加Python培训的同学中，就有很多零基础的同学。这类同学最担心的问题就是：零基础学习Python难度大吗?学完之后好就业吗?

2020-04-15

C# 基础知识系列-7 Linq详解

C# 基础知识系列-7 Linq详解前言在上一篇中简单介绍了Linq的入门级用法，这一篇尝试讲解一些更加深入的使用方法，与前一篇的结构不一样的地方是，这一篇我会先介绍Linq里的支持方法，然后以实际需求为引导

2020-04-03

智能存储，云上基础架构的新革命

举个简单的例子十几年前的手机拍出的照片大小仅有十几KB，而现在智能机拍出的照片大小可达十几MB，全球非结构化数据都在呈指数级增长，云作为新一代互联网架构的基础设施，面临的存储技术难题也较之前有了大幅增加

2020-04-02

图解负载均衡基础架构快速实现会话同步

负载均衡基础架构是采用集群部署，提供四层（TCP协议和UDP协议）和七层（HTTP和HTTPS协议）的负载均衡，可实现会话同步，以消除服务器单点故障，提升冗余，保证服务的稳定性。

2020-03-01

图解负载均衡基础架构，快速实现会话同步

2020-03-01

Excelize 发布 2.1.0 版本, Go 语言 Excel 基础库

入选 2018 开源中国码云 Gitee 最有价值开源项目 GVP，目前已成为 Go 语言最受欢迎的 Excel 文档基础库。

2020-02-26

微服务架构的理论基础 - 康威定律

一、概述微服务是最近非常火热的新概念，大家都在追，也都觉得很对，但是似乎没有很充足的理论基础说明这是正确的，给人的感觉是不明觉厉。

2020-02-02

GoFrame v1.11 发布，Go 基础开发框架

GF(Go Frame)https://goframe.org是一款模块化、高性能、生产级的Go基础开发框架。

2020-01-14

开源基础框架 csx-bsf-all【开源】【原创】

Git地址 https://gitee.com/yhcsx/csx-bsf-all 技术架构彩食鲜技术架构概述介绍 BSF 为 base service framework 的简写，定义为技术团队的基础框架

2020-01-03

8道Python基础面试练习题

1.26个字母大小写成对打印，例如：Aa，Bb...... for i in range(26): print(chr(65+i)+chr(97+i)) 2.一个list包含10个数字，然后生成一个新的list，要求新的list里面的数都比之前的数多1 list=[2,3,6,4,7,5,1,8,9,0] list1=[] for i in list: list1.append(i+1) print(list1) 3.倒序取出每个单词的第一个字母，例如：I am a good boy！方法1 tre='I am a good boy！' t=tre.split() #print(t) t.reverse() list=[] #print(t) for i in t: list.append(i[0]) print(list) 方法2 a = "I AM A BOY" result = [] for i in a.split()[::-1]: result.append(i[0]) print(result) 4.输入一个自己的生日月份，用if和else判断一下当月是不是你的生日月第一种方法，datetime模块获取时间 import datetime date=datetime.datetime.now() #获取当前时间 # print(date.strftime('%Y-%m-%d')) #把当前时间格式化为可读懂的年月日 r=date.strftime('%m') #把当前时间格式化为可读懂的年月日,只取月份 print(r) #Python学习交流QQ群：579817333 t=input('请输入自己的生日月份：') if t==r: print('true') else: print('不是') 第二种方法，time模块获取时间 import time # date=time.time() #获取当前时间 # print(date) # print(time.localtime(time.time()))#按固定格式显示当前时间 # print(time.strftime('%Y-%m-%d')) #把当前时间格式化为可读懂的年月日 # print(time.strftime('%Y-%m-%d',time.localtime(time.time()))) #把时间格式化为可读懂的年月日,后一个参数可省略 # print(time.strftime('%m',time.localtime(time.time()))) #只取月儿份 #t=time.strftime('%m',time.localtime(time.time()))#只取月儿份 t=time.strftime('%m')#只取月儿份 print(t)#Python学习交流QQ群：579817333 r=input('请输入自己的生日月份：') if t==r: print('true') else: print('不是') 5.输入3个字母：e、a、r，如果输入e，那么推出循环，如果输入a，执行continue，如果输入r，那么再读取一次字母，并打印，用死循环实现。 while True: str = input('请输入三个字母：') if str=='r': print(str) if str=='a': continue if str=='e': break else: print('输入有误') 6.输入3个字母：e、a、r，如果输入e，那么退出循环，如果输入a，执行continue，如果输入r，那么再读取一次字母，并打印，只允许输入三次字母，重复输入的字母不算在内。 count = 0 for i in range(3): letter = input("send a letter%d："%i) if letter == 'e': break elif letter == 'a': continue elif letter == 'r': count += 1 if count == 2: input("send a letter dddd：") 7.把一个字符串"abcdefg"插入到一个list中，每个字母占一个list中的元素位置，例如： ["a","b","c","d","e","f","g"] ls=["a","b","c","d","e","f","g"] s="abcdefg" lt=[] #插入元素到后边 for i in s : ls.extend(i) print(ls) for i in s: ls.append(i) print(ls) #每个元素都插在第一个，或者说倒序插入列表前边 for i in s: ls.insert(0,i) print(ls) 8.['a','b','c','d','e','f','g']操作这个list，拼出一个字符串"adg" lis=['a','b','c','d','e','f','g'] print(len(lis)) t=lis[0]+lis[int(len(lis)/2)]+lis[-1] print(t) 或 print("".join(lis[::3]))

2019-12-17

Excelize 发布 2.0.2 版本, Go 语言 Excel 基础库

入选 2018 开源中国码云 Gitee 最有价值开源项目 GVP，目前已成为 Go 语言最受欢迎的 Excel 文档基础库。

2019-10-09

Excelize 发布 2.0.2 版本，Go 语言 Excel 基础库

Excelize 作为 2018 开源中国 Gitee 最有价值开源项目 GVP，现已成为 Go 语言最受欢迎的 Excel 文档基础库。

2019-10-09

Mybatis执行SQL的4大基础组件详解

BaseExecutorExecutor的基础实现类，该类为抽象类，关于查询、更新具体的实现由其子类来实现，下面4个都是其子类。 SimpleExecutor简单的Executor执行器。

2019-09-16

MyCat数据库的基础配置及使用

分布式数据库是在集中式数据库的基础上发展起来的，是计算机技术和网络技术结合的产物。分布式数据库是指数据在物理上分布而在逻辑上集中管理的数据库系统。

2019-09-09

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腾讯云软件源

为解决软件依赖安装时官方源访问速度慢的问题，腾讯云为一些软件搭建了缓存服务。您可以通过使用腾讯云软件源站来提升依赖包的安装速度。为了方便用户自由搭建服务架构，目前腾讯云软件源站支持公网访问和内网访问。

Spring

Spring框架（Spring Framework）是由Rod Johnson于2002年提出的开源Java企业级应用框架，旨在通过使用JavaBean替代传统EJB实现方式降低企业级编程开发的复杂性。该框架基于简单性、可测试性和松耦合性设计理念，提供核心容器、应用上下文、数据访问集成等模块，支持整合Hibernate、Struts等第三方框架，其适用范围不仅限于服务器端开发，绝大多数Java应用均可从中受益。

Sublime Text

Sublime Text具有漂亮的用户界面和强大的功能，例如代码缩略图，Python的插件，代码段等。还可自定义键绑定，菜单和工具栏。Sublime Text 的主要功能包括：拼写检查，书签，完整的 Python API ， Goto 功能，即时项目切换，多选择，多窗口等等。Sublime Text 是一个跨平台的编辑器，同时支持Windows、Linux、Mac OS X等操作系统。

WebStorm

WebStorm 是jetbrains公司旗下一款JavaScript 开发工具。目前已经被广大中国JS开发者誉为“Web前端开发神器”、“最强大的HTML5编辑器”、“最智能的JavaScript IDE”等。与IntelliJ IDEA同源，继承了IntelliJ IDEA强大的JS部分的功能。