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Standard Cell 介绍——Isolation Cell
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2022.06.22 湖北

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本公众号【读芯树:duxinshu_PD】主要介绍数字集成电路物理设计(PD)相关知识,才疏学浅,如有错误,欢迎指正交流学习。

这是集成电路物理设计的第二个系列【standard cell】的第六篇文章,本篇文章主要讲解Isolation Cell相关知识:

1,什么是Isolation Cell?

  • isolation cell一般是在综合过程中,在power_gating domain和alway-on domain之间插入的一种特殊cell。Isolation cell起到不同电压域之间的隔离和电压钳位的作用。

  • 一般有两种isolation cell:一种是clamp 0 isolation cell,一种是clamp 1 isolation cell。

  • 如果要检查isolation cell的连接正确性,可以通过检查isolation cell的 两个电源信号是否来自两个不同的power domain,一个电源信号来自 power domain switch,一个电源信号来自power domain on。



2,为什么需要insert Isolation Cell?

  • Isolation cell位于两个不同的power domain之间,防止floating input信号进入power on domain。

  • 如下图所示,G1 G2 位于power gated domain,当power gated domain关闭时,G1 G2的输出状态是不确定的x state,这会影响alway on domain的逻辑,为了阻止不确定信号进入到always on domain,需要将alway on domain的输入信号钳位到确定状态。

  • 将G1 G2确定为isolation list信号,分别将其输出信号钳位在高电平(clamp 1)和低电平 (clamp 0)。

  • 如果将输出信号钳位到高电平需要使用AND门,如果需要将输出信号钳位到低电平需要使用OR门,使能信号EN通过power management unit (PMU)单元实现。


3,什么情况下使用Isolation Cell?

  • 当一个信号从shutdown的domain到一个always on的domain,其输出在shutdown发生是具有不确定性,需要通过isolation cell隔离电压。

4,Isolation Cell摆放位置说明

  • isolation cell可以放置在power gated domain,也可以放置在alway on domain。

  • 摆放在power gated domain (source端),需要连接alway on的power,节省isolation cell的数目。

  • 摆放在always on domain,cell本省就位于alway on power内,不需要另外的alway on power,如果存在多个fanout的input pin可能会增加isolation cell的数目。


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