发明名称 与存取资讯或存取资讯之改变量有关之记忆体功率消耗模型及相关方法
摘要 本发明提出一记忆体功率消耗模型。根据记忆体在不同操作状态下不同的功率消耗,搭配上存取资讯或存取资讯的改变量,将记忆体功率消耗模型建立在更接近实际电路的功率消耗行为上。另一方面,我们也提出一套方法让此记忆体功率消耗模型能结合现今工业通用的电子设计自动化(electronic design automation, EDA)工具一起使用。
申请公布号 TWI270003 申请公布日期 2007.01.01
申请号 TW093139374 申请日期 2004.12.17
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 王耀锋;薛文灿;邱怡芳;许圣裕;张永嘉
分类号 G06F7/06(2006.01) 主分类号 G06F7/06(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.提供一记忆体元件的功率消耗模型之方法,该功 率消耗模型由至少一个功率对照表组成,且该记忆 体元件包含有复数脚位,一第一群组包含至少一脚 位,一第二群组包含非第一群组之脚位中至少一脚 位,该方法包括: 定义该第一群组的至少一状态; 定义该第二群组的至少一前后改变量; 定义复数特征値向量,该等特征値向量各包含有该 第一群组的其中一状态及该第二群组的其中一前 后改变量; 提供一输入向量; 执行该输入向量于一代表该记忆体元件之资料集, 并分析该输入向量所对应的复数特征値向量; 对应于一特征値向量,定义该记忆体元件相对应的 一功率消耗量;及 根据上述功率消耗量,定义一功率对照表。 2.如申请专利范围中第1项所述之方法,其定义该第 二群组的至少一前后改变量之步骤亦包括: 纪录该第二群组中至少一脚位之逻辑状态; 当该第二群组中任一脚位改变逻辑状态时,计算该 第二群组的汉明距离;及 根据该汉明距离,定义一前后改变量。 3.如申请专利范围中第1项所述之方法,其中提供该 输入向量之步骤亦包括提供一乱数序列作为该输 入向量。 4.如申请专利范围中第1项所述之方法,其中执行该 输入向量于一代表该记忆体元件之资料集之步骤, 亦包括执行该输入向量于该记忆体元件之电晶体 层次模组。 5.如申请专利范围中第1项所述之方法,其中该记忆 体元件包含有至少一位址脚位及至少一资料脚位, 且该第二群组之脚位由至少一位址脚位或至少一 资料脚位,或两者之组合构成。 6.一应用一记忆体元件之功率消耗模型方法,其中 该记忆体元件包含有复数脚位,一第一群组包含至 少一脚位,一第二群组包含非第一群组之脚位中至 少一脚位,该方法包括: 根据一输入向量,分析该第一群组的复数状态; 提供一替代模组,包括有: 提供一代表该记忆体元件之资料集;及 提供一特征値向量计算器,可用以输出复数个特征 値向量,其中每一特征値向量包含有该第一群组的 其中一状态及该第二群组的其中一前后改变量; 输入该输入向量于该替代模组;及 根据该特征値向量及该替代模组,检索该记忆体元 件之功率消耗模型。 7.如申请专利范围中第6项所述之方法,其中计算该 输入向量造成该第二群组之复数前后改变量之步 骤亦包括: 纪录该第二群组中至少一脚位之逻辑状态; 当该第二群组中任一脚位改变逻辑状态时,纪录该 第二群组的汉明距离;及 根据该汉明距离,定义一前后改变量。 8.如申请专利范围中第6项所述之方法,其中该记忆 体元件包含有至少一位址脚位及至少一资料脚位, 且该第二群组之脚位由至少一位址脚位或至少一 资料脚位,或两者之组合构成。 9.一提供一记忆体元件的功率消耗模型之方法,其 中该记忆体元件包含有至少一位址脚位及至少一 资料脚位,该记忆体元件之复数脚位构成一第一群 组及一第二群组,该第一群组包含至少一脚位,该 第二群组包含非该第一群组之脚位中至少一脚位, 且该第二群组之脚位由至少一位址脚位或至少一 资料脚位,或两者之组合构成,该方法包括: 定义该第一群组的至少一状态; 定义该第二群组的至少一状态; 提供一输入向量; 执行该输入向量于一代表该记忆体元件之资料集, 并纪录该记忆体元件相对于该输入向量之功率消 耗量; 定义复数特征値向量,该等特征値向量各包含有该 第一群组的其中一状态及该第二群组的其中一状 态; 根据一特征値向量及一相对应功率消耗量,定义一 功率对照表;及 根据复数功率对照表,建立该记忆体元件之功率消 耗模型。 10.如申请专利范围中第9项所述之方法,其中提供 该输入向量之步骤亦包括提供一乱数序列作为该 输入向量。 11.如申请专利范围中第9项所述之方法,亦包括执 行该输入向量于该记忆体元件之电晶体层次模组 。 12.一应用一记忆体元件之功率消耗模型方法,其中 该记忆体元件包含有至少一位址脚位及至少一资 料脚位,且该记忆体元件之复数脚位构成一第一群 组及一第二群组,该第一群组包含至少一脚位,该 第二群组包含非该第一群组之脚位中至少一脚位, 且该第二群组之脚位由至少一位元脚位或至少一 资料脚位,或两者之组合构成,该方法包括: 根据一输入向量,分析该第一群组所对应复数状态 ; 提供一替代模组,包括有: 提供一代表该记忆体元件之资料集;及 提供一特征値向量计算器,可用以输出复数个特征 値向量,其中每一特征値向量包含有该第一群组的 其中一状态及该第二群组的其中一状态; 输入该输入向量于该替代模组;及 根据该特征値向量及该替代模组,检索该记忆体元 件之功率消耗模型。 13.一机械可读记忆体,记载有一功率消耗模型,该 功率消耗模型包含有一记忆体元件之复数功率对 照表,其中该记忆体元件包含有至少一位址脚位及 至少一资料脚位,且该记忆体元件之复数脚位构成 一第一群组及一第二群组,该第一群组包含至少一 脚位,该第二群组包含非该第一群组之脚位中至少 一脚位,且该第二群组之脚位由至少一位元脚位或 至少一资料脚位,或两者之组合构成,该机械可读 记忆体亦包含有一程式,且该程式可使一机械执行 以下步骤: 根据该第一群组的状态及该第二群组的其中一前 后改变量,找到一对应的功率对照表。 14.如申请专利范围中第13项所述之机械可读记忆 体,其中该记忆体元件中位址脚位或资料脚位之前 后改变量可为该等脚位之汉明距离。 15.一机械可读记忆体,记载有一功率消耗模型,该 功率消耗模型包含有一记忆体元件之复数功率对 照表,其中该记忆体元件包含有至少一位址脚位及 至少一资料脚位,且该记忆体元件之复数脚位构成 一第一群组及一第二群组,该第一群组包含至少一 脚位,该第二群组包含非该第一群组之脚位中至少 一脚位,且该第二群组之脚位由至少一位元脚位或 至少一资料脚位,或两者之组合构成,该机械可读 记忆体亦包含有一程式,该程式可使一机械执行以 下步骤: 根据该第一群组的状态及该第二群组的状态,找到 一对应的功率对照表。 图式简单说明: 第1图为电路设计流程图。 第2图为一记忆体元件脚位之原型(prototype)。 第3图为美国专利#5,838,579及#6,480,815中相关于SRAM的 功率消耗模型实例。 第4图为摘录TSMC 0.25m Process SRAM-SP-HD Generator User Manual(2002)建立在静态随机存取记忆体(SRAM)的功率 消耗实例。 第5图为记忆体于读取、写时的电流波形。 第6图为本发明所提供之记忆体功率模型之资料结 构。 第7图为本发明各个记忆体功率对照表的建构流程 。 第8图为本发明所提供之记忆体功率模型之实施例 。 第9图为以本发明之功率消耗模型之抽象层次功率 消耗估计方法。
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