Qu'est-ce que Clock gating ?

Technique de conception basse consommation qui coupe l'horloge des blocs inutilisés pour réduire la consommation due aux commutations inutiles.

Nom japonais: クロックゲーティング

« Clock gating » apparaît dans 5 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont Gestion de l'énergie, Analyse temporelle et CDC, Circuits logiques.

Domaine: Flot de conception de circuits intégrés et EDA

S'entraîner : questions sur Clock gating

Dans un circuit qui arrête l'horloge au moyen d'une porte AND à 2 entrées recevant l'horloge et un signal de validation (enable), quel est le contenu correct de la vérification de clock gating effectuée par la STA ?

  1. AQue le signal enable change en même temps que le front montant de l'horloge
  2. BQue le signal enable ne change que pendant que l'horloge vaut 1
  3. CQue le signal enable ne change pas pendant que l'horloge vaut 1 et achève ses changements pendant qu'elle vaut 0
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : C. Que le signal enable ne change pas pendant que l'horloge vaut 1 et achève ses changements pendant qu'elle vaut 0

Avec une porte AND, si l'enable change pendant que l'horloge vaut 1, l'horloge de sortie peut être tronquée ou présenter une impulsion parasite (glitch). La STA vérifie donc que l'enable est stable avant le front montant de l'horloge (setup de clock gating) et qu'il est maintenu jusqu'après le front descendant (hold de clock gating). Avec une période de 2,0 ns et un rapport cyclique de 50 %, les changements de l'enable doivent tenir dans les 1,0 ns qui séparent le front descendant du front montant suivant. Une cellule de clock gating intégrant un verrou facilite le respect de cette contrainte.

Quelle comparaison du clock gating et du power gating est correcte ?

  1. ALes deux ont exactement le même effet et le même coût
  2. BLe clock gating réduit la puissance dynamique et permet un retour immédiat ; le power gating réduit aussi la puissance de fuite mais le retour prend du temps
  3. CLe power gating ne réduit que la puissance dynamique
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : B. Le clock gating réduit la puissance dynamique et permet un retour immédiat ; le power gating réduit aussi la puissance de fuite mais le retour prend du temps

Le clock gating ne fait qu'arrêter l'horloge : l'état est conservé et le bloc peut fonctionner dès le cycle suivant, mais le courant de fuite continue de circuler. Le power gating coupe l'alimentation et réduit donc aussi la puissance de fuite, mais il exige la sauvegarde et la restauration de l'état ainsi qu'un temps d'attente de stabilisation de l'alimentation. On les combine : clock gating pour les pauses de quelques cycles, power gating pour les longues pauses.

« Clock gating » dans les explications

Questions mentionnant « Clock gating » (5)

  1. Dans un circuit qui arrête l'horloge au moyen d'une porte AND à 2 entrées recevant l'horloge et un signal de validation (enable), quel est le contenu correct de la vérification de clock gating effectuée par la STA ?
  2. Quelle comparaison du clock gating et du power gating est correcte ?
  3. Dans quel cas la sortie d'une porte AND à 2 entrées vaut-elle 1 ?
  4. Quelle technique de conception basse consommation arrête l'horloge des blocs inutilisés pour réduire la consommation superflue ?
  5. Quelle description du power gating est correcte ?

Comparatifs incluant ce terme

Calculateurs pour semi-conducteurs

Termes associés

Coupure d'alimentation (power gating) STA (analyse temporelle statique) Glitch (impulsion parasite) Rapport cyclique RIE (gravure ionique réactive) Consommation dynamique Synthèse logique SoC (système sur puce) GPU Cellule standard

Retour au glossaire