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第355章 天权4号功耗再优化目标

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    孙总监坐在主位,面前是一台终端,上面显示着天权4号过去一周的功耗数据——待机功耗五点三毫瓦,动态功耗峰值一点八瓦,平均功耗零点四五瓦。这些数据在同类晶片中已经是领先水平,但孙总监的眉头依然紧锁。
    天权4号的小批量试产已经启动,首批五百颗晶片良率百分之九十四点二,性能指标全部达标。但在功耗测试环节,团队发现了一个问题——待机功耗虽然只有五点三毫瓦,比天权3号降低了百分之四十,但和理论仿真值四点零毫瓦还有差距。这百分之三十的差距,意味着电池续航时间会缩短大约八个小时。对于手机丶手表等对功耗极其敏感的终端产品来说,八个小时的续航差距,可能就是消费者选择天权4还是竞品的关键因素。
    会议开始前,孙总监先让功耗优化团队的负责人汇报了测试数据。那是一个三十出头的工程师,姓顾,之前在旧秩序的一家晶片公司做过低功耗设计,经验丰富。
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    「天权4号小批量试产的五百颗晶片,我们抽取了五十颗做了完整的功耗测试。待机功耗平均五点三毫瓦,最高五点八毫瓦,最低四点九毫瓦。动态功耗平均一点八瓦,最高二点一瓦,最低一点六瓦。整体功耗水平符合设计规格,但离最优目标还有差距。」
    「待机功耗偏高的主要原因有三个——第一,漏电流控制不够理想。天权4号用了十四纳米工艺,理论上漏电流应该比二十八纳米降低百分之五十,但实际只降低了百分之三十五。第二,时钟网络的功耗优化不彻底。为了满足时序收敛,时钟树设计偏保守,冗余路径较多。第三,亚阈值电路的成熟度不够。天权4号只在部分模块用了亚阈值设计,大部分模块还是传统设计。」
    孙总监问了一个关键问题:「如果把亚阈值设计扩展到全晶片,待机功耗能降到多少?」
    顾工程师调出了一份仿真数据。「如果全晶片采用亚阈值设计,待机功耗理论上可以降到一点五毫瓦。但有两个问题——第一,亚阈值电路对工艺波动敏感,良率会下降。我们估算,全晶片亚阈值设计的良率可能只有百分之七十左右。第二,亚阈值电路的工作频率上限较低,动态性能会受影响。CPU主频可能从一点八吉赫兹降到一点二吉赫兹。」
    章宸从晶片架构的角度补充了一句:「性能和功耗的权衡,需要看产品定位。天权4号是旗舰晶片,性能不能妥协。如果为了降功耗而牺牲性能,得不偿失。」
    会议室的门被推开,赵静走了进来,身后跟着中央研究院的王研究员。赵静昨天已经和孙总监约好,今天带亚阈值电路团队来讨论功耗优化方案。
    「孙总,王研究员把亚阈值电路的最新进展带来了。上周他们在实验室里做出了一个测试晶片,待机功耗零点八毫瓦,主频一点五吉赫兹。这个结果比之前的仿真好很多。」赵静坐下,把一台终端连上投影仪。
    王研究员站起来,走到投影幕前,调出了测试晶片的数据。
    「这是我们在十四纳米工艺上流片的一
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