Standard Cell 介绍——Level Shifter

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这是集成电路物理设计的第二个系列【standard cell】的第七篇文章，本篇文章主要讲解Level Shifter相关知识：

1，什么是Level Shifter？

• Level Shifter是一种跨越两个电压域的特殊standard cell，在多电压域设计中，可将信号电压从一个电压域转换到另一个电压域。

• Level Shifter用于不同电压域（power domain）之间的信号电平转换。

• Level Shifter在逻辑上等效为一个buffer，不同的是需要两组power supply，一组是输入power supply(前一级的电压)，一组是输出power supply (输出级的电压)。
  

2，三种Level Shifter

• Low to High Level Shifter：将信号从低电压域转换到高电压域。

• High to Low Level Shifter：将信号从高电压域转换到低电压域

• Bi-direction Level Shifter：当设计中存在DVS(Dynamic voltage scaling)/DVFS(dynamic voltage frequency scaling)时，需要使用双向的Level Shifter。
  

3，如何insert Level Shifter

• 从低电压域到高电压域，必须使用Level shifter，这是因为低电压域的VDDL对高电压域来说是一个介于VDDH和VSS之间的一个不确定值，这会造成高电压域的输入电压不确定性。

• 从高电压域到低电压域，可以不用使用Level Shifter，但需要注意是否存在高电压域信号的抖动对低电压域造成影响。

4，如何place Level Shifter

• Level Shifter可以放置在source端，也可以放置在destination端。

• 一般建议将Level Shifter放置在destination端，这会节省PG资源。

5，几种Low to High Level Shifter