降低视频密集型便携式产品的能耗

计者自己去查看代码，寻找时钟门控的机会并手工在RTL代码中加入所需的IF条件。典型的时钟门控设计工作流包括手工加入时钟门控优化代码，使用RTL能耗估计方法来评测这些优化方法的效果，最后运行模拟回归来验证所需要的功能都还在。最后是对RTL代码进行综合，同时可以对门级的电能消耗进行估算以便决定是否还需要更多的时钟门控（见图2）。

在这个方法中还有许多低效率的地方。由于电路中时钟门控的机会点非常多，而且使用条件又非常复杂，设计师总会在审查并修改RTL代码方面花费大量的时间。同时，由于并非所有的时钟门控优化方法都能带来节电效果，其中甚至有一些会对时序和面积有不良影响，所以还需要用试算的方法来得到最低能耗的设计。这种手工工作是劳动密集型的，它会延长开发周期并给RTL模拟带来额外的要求。又因为时钟门控优化方法不能用传统的合并等效检测工具进行验证，所以还必须开发新的模拟测试基准和评测工具，来验证新的时钟门控方法没有影响原有的功能。解决这一困境的自然方案就是设计自动化。

在RTL设计流中增加能耗优化工具

在采用新的能耗优化工具时，设计团队要随时记着几个关键考虑。第一，新工具带来的电能节省可以补充并累积到现有能耗优化工具上，这一点非常重要。第二，为了避免学习曲线过长并增加脚本开发工作，新工具应该能使用标准的文件格式，并且能够加入现有的设计流程之中。第三，非常重要的一点是新工具应该提供一个全面的解决方案，不能在设计流中的其他地方带来新问题。比如，自动识别时钟门控机会是很有用的，但如果这个工具不能生成优化过的RTL代码、并全面验证所有原有功能都没有失效，那它就会对生产率带来负面冲击。

最近，可以自动进行识别、在RTL设计中插入并验证序列时钟门控的商业解决方案已经上市了（图3）。使用这种自动序列时钟门控和验证工具为视频密集型便携式应用带来了巨大的节能效果。

这些功能包含在Calypto系统公司的PowerPro CG（时钟门控）及SLEC CG中。PowerPro CG是一款自动化的RTL电能优化解决方案，经验证它可以带来最高达60%的电能节省，同时对面积和性能影响很小甚至没有影响。SLEC CG是一个序列等效检测工具，它可以验证序列时钟门控的优化。这些工具补充了现有的低能耗设计工具流，它们可以分析RTL设计中的序列行为，识别出时钟门控机会，比已有的工具更强大。它们可以读取标准的、可综合的Verilog及VHDL RTL代码，从而可以嵌入到现有的设计流中去。

另外，生成的能耗优化的RTL代码同原来的带有额外时钟门控逻辑的RTL设计是一样的。能耗优化的RTL代码还要使用序列逻辑等效检测工具进行全面的验证，以确保没有带来功能上的改变。能耗优化的RTL设计可以直接进入低能耗综合，以便拥有下游电能优化能力的更多优势。通过把设计师从繁杂的设计分析、手工修改RTL代码以及费时的模拟工作中解放出来，生产效率和节能 效果都得到了提升。

结论

在计算密集、低能耗并加入能耗优化技术，诸如在现有设计流中加入序列时钟门控的设计过程中，电能优化是一个关键需求，设计师因而可以在处理视频的同时极大地消减电能消耗。依靠当前的自动化序列时钟门控解决方案，设计师可以节省更多电能，同时提高现有的手工时钟门控方法的设计效率。