← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第7期Other10nm
An All-Digital- -V --mathrm-MAX--- -Compliant- Stable- and Scalable Distributed
一种采用分布式电荷注入方案的全数字VMAX兼容稳定可扩展设计，用于快速缓解电压跌落。
0.8 V/1.4 GHz, 1.0 V/2.0 GHz, 跌落减少74% (45%)
电压跌落电荷注入数字跌落检测器分布式控制CMOS
▸创新点1：分布式电荷注入(CI)方案采用分布式VMAX兼容CI钳位电路，通过从额外高压轨（如1.8V）快速注入电荷至VCC，实现电压跌落的即时缓解，属于电路创新。测试芯片在0.8V/1.4GHz下实现高达74%的跌落减少。
▸创新点2：分布式数字跌落检测器(DDD)通过本地化检测附近电压跌落并快速触发关联CI钳位，显著缩短响应时间，属于方法创新。该设计在热点过渡场景下仍能实现38%的跌落减少。
▸创新点3：分布式跌落控制器系统通过协调多个控制器，在CI触发后逐步让电压调节器接管工作，确保系统稳定运行，属于系统架构创新。理论分析和仿真验证了分布式CI操作的稳定性条件。
▸创新点4：整体方案通过协同优化CI、DDD和控制器，在10nm工艺测试芯片中实现11%的功耗节省（相比保护带基线），展现显著的能效提升，属于系统级能效创新。
Abstract
Distributed charge injection (CI) scheme featuring
distributed VMAX -complaint CI clamps, distributed digital droop
detectors (DDDs), and distributed droop controllers for fast
mitigation of voltage droop is fabricated in a 10-nm CMOS test
chip. A local DDD detects nearby voltage droop and quickly
triggers associated CI clamps to inject charge from an additional
high-voltage rail (e.g., 1.8 V) to V
CC for immediate voltage droop
mitigation. Distributed droop controllers collectively guarantee
st