[发明专利]一种电源域开关控制电路、方法及芯片

说明书

本申请公开了一种电源域开关控制电路、方法及芯片，包括N个PSW，其中：第一个PSW的第一输入端和第二输入端分别接入第一使能信号和第二使能信号，第i个PSW的第一输入端和第二输入端分别接第i‑1个PSW的第一输出端和第二输出端，第N个PSW的第一输出端和第二输出端分别输出第一确认信号和第二确认信号；第一使能信号与第二使能信号相隔预设时延，每个PSW均包括第一开关单元和第二开关单元，分别由对应的第一输入端和第二输入端控制通断。由上，本申请中由第一使能信号控制的第一开关单元的通断与由第二使能信号控制的第二开关单元的通断互不干扰，存在动作时间差，避免同时通断产生过大的电流瞬时脉冲，保护了芯片内部器件。

技术领域

本申请涉及芯片设计技术领域，特别涉及一种电源域开关控制电路、方法及芯片。

背景技术

芯片的低功耗研究，通常立足于晶体管级，从分析功耗的来源入手。CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)的功耗通常包括三个部分，一是对负载电容充放电引起的动态功耗；二是CMOS在短暂的跳变过程中，P管和N管同时导通形成电源和地之间的短路电流造成短路功耗，三是由漏电流引起的静态功耗。如图1所示，这里的漏电流主要包括：栅极漏电流、亚阈值电流以及漏极扩散结漏电流。

现有的低功耗解决方案中，通常将一个芯片划分为多个电源域，采用PSW(powerswitch，电源开关)来控制不同电源域的开启与关断，进而满足低功耗的需求。

在同一电源域中，我们将驱动能力大的器件划分为一组，称为大链，将驱动能力小的器件划分为一组，称为小链。如图2所示，现有的解决方案采用dual-input header类型的PSW构成一个控制电路，依次控制大链和小链的开启与关断。其中，PSW1的第一输入端接enable使能信号，PSW1的第一输出端接PSW2的第一输入端，以此类推，将PSWn的第一输出端接PSWn的第二输入端，PSWn的第二输出端接PSW(n-1)的第二输入端，以此类推，最后ack信号从PSW1的第二输出端输出。其中每个PSW的mother hvt PMOS控制大链中的驱动器件，daughter hvt PMOS控制小链中的器件，从而实现小链和大链前后依次开启，有效降低芯片的瞬时功率。

在PSW内部，信号从NSLEEPIN传递到NSLEEPOUT最大延时为0.7ns，从当前PSW的NSLEEPINOUT到下一个PSW的NSLEEPIN的过程中也有延时，但相对于前者，此延时时间可忽略。假设一个电源域中有100万门器件可估算出大链和小链先后开启的时间差大概为350us。在这样小的时间差内先后开启电源域所有驱动器件，所有驱动器件同时上下电瞬间，由于存在漏电流，会产生幅值较大的瞬时电流脉冲，从而导致部分器件存在被击穿的风险。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种瞬时电流脉冲较小的电源域开关控制电路、方法及芯片。其具体方案如下：

一种电源域开关控制电路，包括N个PSW，其中：

第一个所述PSW的第一输入端和第二输入端分别接入第一使能信号和第二使能信号，第i个所述PSW的第一输入端和第二输入端分别接第i-1个所述PSW的第一输出端和第二输出端，第N个所述PSW的第一输出端和第二输出端分别输出第一确认信号和第二确认信号；

其中i与N均为整数，且1＜i≤N，所述第一使能信号与所述第二使能信号为相隔预设时延的两个使能信号，每个所述PSW均包括第一开关单元和第二开关单元，分别由对应的第一输入端和第二输入端控制通断。

优选的，所述电源域开关控制电路还包括：

包括N个第一类驱动元件的第一电源域，每个所述第一类驱动元件分别由对应的第一开关单元控制驱动状态；