时钟门控

时钟门控（clock gating），理学-计算机科学技术-计算机体系结构-低功耗技术，一种电路级的简单有效的低功耗技术，其主要原理为通过关闭芯片上暂时用不到的时钟信号，从而降低芯片的动态功耗。在数字电路中，功耗主要包含两部分：①静态功耗。主要由电路的漏电流引起，受生产工艺和使用材料的影响。②动态功耗。由电路工作时的工作电流引起，受包括电路设计，时钟频率等多个因素的影响。而在数字电路上的各种器件中，时钟是分布最广泛的信号，也是跳变次数最多的信号，因此由时钟产生的动态功耗消耗了芯片大量的功耗。由于芯片实时运行时，总是存在处于空闲状态的单元模块和冗余信号，它们在某个时段内的内部操作和输出对芯片的正常工作不会造成影响，因此，时钟门控技术通过动态地切断这一部分时钟网络，从而降低芯片的动态功耗。时钟门控通过在电路中增加额外的逻辑单元和优化时钟树结构来实现这一目的。可以通过三种不同的方式来添加其时钟门控逻辑。①通过寄存器传输级编程中的条件选择来实现使能信号。②通过实例化特殊的时钟门控单元，由设计者把门控时钟信号插入到设计中去。③使用自动化的时钟门控工具自动插入时钟门控单元到电路设计中。