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Qu'est-ce que Coupure d'alimentation (power gating) ?

Technique basse consommation qui coupe par un interrupteur l'alimentation des blocs inutilisés, supprimant presque aussi la puissance de fuite. Les temps de sauvegarde et de restauration de l'état sont à prendre en compte.

Nom japonais: パワーゲーティング

« Coupure d'alimentation (power gating) » apparaît dans 10 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont Gestion de l'énergie, Flot de conception de circuits intégrés et EDA, MOSFET.

Domaine: Gestion de l'énergie

S'entraîner : questions sur Coupure d'alimentation (power gating)

En conception basse consommation, quel format standard décrit séparément de la description du circuit l'« intention d'alimentation » : domaines d'alimentation, coupure d'alimentation, translateurs de niveau, etc. ?

  1. AUPF (Unified Power Format)
  2. BGDSII
  3. CNetlist SPICE
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Réponse : A. UPF (Unified Power Format)

L'UPF est un format standard, normalisé sous IEEE 1801, qui décrit l'intention de conception de l'alimentation : quelle alimentation chaque bloc utilise, quand l'alimentation est coupée, quelles cellules d'isolation ou quels translateurs de niveau placer entre domaines, etc. Écrit dans un fichier distinct du RTL, il permet de changer uniquement l'organisation de l'alimentation pour un même RTL, et les outils de synthèse logique, de vérification et de placement-routage traitent la structure d'alimentation de façon cohérente.

Quelle description du power gating est correcte ?

  1. AIl arrête uniquement la distribution d'horloge vers un bloc du circuit
  2. BIl coupe par un interrupteur l'alimentation des blocs inutilisés, supprimant presque aussi la puissance de fuite
  3. CIl double la tension d'alimentation pour accélérer le traitement
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Réponse : B. Il coupe par un interrupteur l'alimentation des blocs inutilisés, supprimant presque aussi la puissance de fuite

Le clock gating arrête les commutations et réduit donc la puissance dynamique, mais le courant de fuite continue de circuler tant que l'alimentation est connectée. Le power gating bloque un gros transistor interrupteur placé entre le bloc et l'alimentation, coupant l'alimentation elle-même : la puissance de fuite disparaît presque aussi. Les SoC de smartphones coupent fréquemment l'alimentation des cœurs CPU, du GPU et des divers accélérateurs inutilisés.

« Coupure d'alimentation (power gating) » dans les explications

Questions mentionnant « Coupure d'alimentation (power gating) » (10)

  1. En conception basse consommation, quel format standard décrit séparément de la description du circuit l'« intention d'alimentation » : domaines d'alimentation, coupure d'alimentation, translateurs de niveau, etc. ?
  2. Quelle description du power gating est correcte ?
  3. Quelle association entre la précaution à prendre pour un bloc dont l'alimentation est coupée par power gating et la parade correspondante est correcte ?
  4. Quelle comparaison du clock gating et du power gating est correcte ?
  5. En power gating, pourquoi rend-on souvent passants les interrupteurs d'alimentation d'un bloc progressivement, et non tous à la fois ?
  6. Quel est le rôle correct d'une cellule d'isolation placée à la frontière entre un bloc mis hors tension par power gating et un bloc en fonctionnement ?
  7. Quelle combinaison regroupe les principales composantes du courant de fuite d’un MOSFET à l’état bloqué ?
  8. Pourquoi exige-t-on principalement d'un composant de puissance la caractéristique « normalement bloqué », c'est-à-dire qu'aucun courant ne circule pour une tension de grille de 0 V ?
  9. Quelle technique de conception basse consommation arrête l'horloge des blocs inutilisés pour réduire la consommation superflue ?
  10. Quelle description de la consommation statique (puissance de fuite) d'un circuit CMOS est correcte ?

Termes associés

Clock gating Synthèse logique RTL (niveau transfert de registres) Placement-routage SoC (système sur puce) GPU Cellule d'isolation GIDL (fuite de drain induite par la grille) Ouverture numérique (NA) Normalement bloqué (normally-off)

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