library 中的internal power为何为负值？

Posted 2022-08-28 lelin

下图是library中一个寄存器Q pin 的internal_power table, 表中该pin 的internal power 大多都是负值。其实library 中的internal_power 不是功率，而是热量，单位是焦耳不是瓦特

原因：

Internal power 为负值是由Liberate K 库的建模方式决定的，Liberate K 库的时候，对internal power 的建模有三种模式，由变量 pin_based_power 的值控制。

pin_based_power=1, Default值，monitor Vdd and Gnd, 这种建模方式，上升『热量』跟下降『热量』分别是上升/下降的实测『热量』减去1/2*CVout^2, 在该模式下，上升『热量』永远都是正值，因为上升过程对电容进行充电，负载看到的Vout 不可能超过Vdd; 但是下降功耗可能为负，因为有时一些电流会由于耦合电容而流回电源，导致输出节点的电压过冲，在输出电压开始下降之前Vout超过Vdd, 从而下降『热量』为负。

 

 

 pin_based_power=0, monitor Vdd only, 这种建模方式，上升『热量』是实测上升『热量』减去负载消耗的『热量』CVout^2, 下降『热量』就是实测热量。所以该模式下，上升『热量』可能为负，但下降『热量』永远为正。

pin_based_power=2, also monitor current on side inputs, 这种建模方式跟第一种建模方式情况一致，只是在K 库的时候考虑了输入pin 的状态。

不论哪种建模方式，虽然上升『热量』或下降『热量』有可能为负，但是总的『热量』(Edyn,fall + Edyn,rise ) 肯定是正的。

 

补充

在K 库时，internal power分Switching power 跟 Hidden power 两类。

• Switching power: 输入翻转会导致输出翻转，通常在library中对应pin 的internal power 有『related_pin』, 表是二维表，index 分别是输入transition 跟输出load. 也有输出pin 的internal power 没有『related_pin』, 此时表是一维表，index 是输出load. 

• Hidden power: 输入翻转不会导致输出翻转，用library 中input pin 的internal power 做计算，input pin 的internal power 只跟该pin 的transition 相关，所以用transition 做index 进行查表