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标题: 为啥HVT是低功耗，LVT是高功耗，我验证的结果为啥不对，有人可以解释下吗？ [打印本页]
作者: NewYD    时间: 2019-7-9 10:06
标题: 为啥HVT是低功耗，LVT是高功耗，我验证的结果为啥不对，有人可以解释下吗？
HVT – High Threshold Voltage causes less power consumption and timing to switch is not optimized.  It is used in power critical functions.
LVT – Low Threshold Voltage causes more power consumption and switching timing is optimized, used in time critical functions.
SVT – Standard Threshold Voltage offers a trade-off between HVT and LVT i.e., moderate delay and moderate power consumption.
图里面明显在相同的gm的时候，hvt的功耗大于lvt，（VDD*id）有人可以给解释下吗？
( , 下载次数: 69 )

作者: dikonpep    时间: 2019-7-9 10:35
学习一下。
作者: lijie5992373    时间: 2019-7-9 10:57
不知道咋回事，HVT和LVT的size必须是一样的，这样得出的结果一定是LVT ion大才对
作者: jzr1989    时间: 2019-7-9 13:43
https://wenku.baidu.com/view/93d12ce36bec0975f565e20f.html

数字集成电路的平均功耗了解一下
作者: NewYD    时间: 2019-7-9 14:05


   
jzr1989 发表于 2019-7-9 13:43
https://wenku.baidu.com/view/93d12ce36bec0975f565e20f.html

数字集成电路的平均功耗了解一下 ...


谢谢。我这边是想用这个管子做一个射频的LNA，只会用到一个管子，虽然看了您发的这个数字集成电路的平均功耗，还是不理解单管的功耗。
作者: NewYD    时间: 2019-7-9 14:06
这两个管子的栅长、栅宽、finger数都是一样的。
作者: jzr1989    时间: 2019-7-9 14:55


   
NewYD 发表于 2019-7-9 14:05
谢谢。我这边是想用这个管子做一个射频的LNA，只会用到一个管子，虽然看了您发的这个数字集成电路的平均 ...


gm=2Id/(Vgs-Vth)
作者: demon0821    时间: 2019-7-9 17:58
HVT和LVT的功耗主要是动态功耗和静态功耗

HVT 阈值电压高，漏电流很小，静态功耗小，同时由于阈值电压高，动态功耗也低
而LVT阈值电压低，漏电流会比较大，静态功耗大，动态功耗也大
漏电流主要是温度高的时候才会体现出来。
作者: kanchiam    时间: 2019-7-10 08:50
基本上demon0821說的都是對的
但是漏電流我有一些不同的意見
在高階製程90nmnm以上，漏電流會超過你的想像
很久以前，公司曾經IC回來，一開始以為IC內部short，
找了一陣子才知道那是漏電流，幾十個mA
基本上HVT與LVT的漏電流差了數十倍...
...
因為漏電流大，所以高階IC的電源管理變顯學了，有用到的區域才打開
作者: nanke    时间: 2019-7-10 09:34
楼主的仿真很天真，不知有什么逻辑关系，看到忍不住吐槽。
(1)楼主贴的那几句话写的很清楚了,翻译一下，hvt功耗低但开关速度慢，lvt功耗高但开关速度快。并没有说相同开关速度，哪个功耗更高！！
(2)从楼主仿真来看，只在意gm也是不对的，即使要比较速度，也应该用gm/Cgg！！
(3)楼主仿真得两个管子只有尺寸相同，gm接近两个相同点，vd相同，vg和vs却有差别，更别说衬偏效应等没考虑到，gmbs被吞了吗，还是rf_mos不需要考虑这个？？。

另外猜测这个功耗是针对数字电路而言，对模拟电路不太适用。
数字电路，其开关速度及功耗和电源电压，mos管阈值有很大关系，不能在电源电压不同时对两种管子比较！！
作者: 激动的油条    时间: 2019-7-10 09:57
楼上好大脾气，楼主仿真时，要确保Vgs ，vds，尺寸一样才对，保证gm相等并没什么用
物理概念很好理解，HVT管阈值高，漏电小，静态功耗小，LVT管阈值低，漏电大，静态功耗大
楼主加油
作者: z1314007    时间: 2019-7-10 13:27
Vgs都不一样。
作者: NewYD    时间: 2019-7-10 16:00


   
nanke 发表于 2019-7-10 09:34
楼主的仿真很天真，不知有什么逻辑关系，看到忍不住吐槽。
(1)楼主贴的那几句话写的很清楚了,翻译一下，hvt ...


自己一个人在慢慢摸索，有时候考虑的方向确实不对，层主口气虽然冲了点 - - 但是能指出问题，也是蛮感谢的。我现在的有个问题是如果要在射频器件里面考虑的话，比如说（20Ghz）LNA，应该出于哪种考量来选择这三种晶体管？
作者: NewYD    时间: 2019-7-10 16:00


   
激动的油条 发表于 2019-7-10 09:57
楼上好大脾气，楼主仿真时，要确保Vgs ，vds，尺寸一样才对，保证gm相等并没什么用
物理概念很好理解，HVT ...


谢谢你的回复。
作者: nanke    时间: 2019-7-10 16:48


   
NewYD 发表于 2019-7-10 16:00
自己一个人在慢慢摸索，有时候考虑的方向确实不对，层主口气虽然冲了点 - - 但是能指出问题，也是蛮感谢 ...


不是对楼主发脾气，是嫉妒楼主的年轻。
追求速度应该是LVT吧。没接触过RF MOS和LNA，不知道有什么特性，可以多找些资料和文档看。
就普通MOS而言，我会关注fT，gm/id，gm/cgg，噪声，mismatch等。
作者: rayhardenne    时间: 2019-7-11 14:46
RF电路除了特殊考虑的话，一般都会选低vth的管子
作者: NewYD    时间: 2019-7-12 21:23


   
rayhardenne 发表于 2019-7-11 14:46
RF电路除了特殊考虑的话，一般都会选低vth的管子


可以解释一下为什么嘛？
作者: liuzexue    时间: 2019-7-12 21:43


   
NewYD 发表于 2019-7-12 21:23
可以解释一下为什么嘛？


速度快啊
作者: rayhardenne    时间: 2019-7-15 12:58


   
NewYD 发表于 2019-7-12 21:23
可以解释一下为什么嘛？


1. LVT管在沟长>Lmin时增益比HVT管大
2. LVT管Gm/Id比HVT管大
3. LVT管Cgg小
4. LVT管噪声小
。。。
好处甚多，不好的地方也有，比如漏电大
作者: andyfan    时间: 2019-7-15 21:13


   
NewYD 发表于 2019-7-10 16:00
自己一个人在慢慢摸索，有时候考虑的方向确实不对，层主口气虽然冲了点 - - 但是能指出问题，也是蛮感谢 ...


这里面所谈到的功耗主要是针对数字电路，SOC来讲的。不是针对模拟和射频电路的，要知道只有在先进工艺节点才有多阈值电压的管子提供出来，0.18哪个时候是没有这个概念的。

做过数字电路的后端的，就会知道，需要速度的时候用LVT的STD CELL去换HVT CELL的CELL ，需要降POWER的时候则反之。

至于你问做射频用那种管子，这个我也不说很清楚；但可以给个大概的思路，最早的40nm LP的工艺只有三种VT，后面ULP又增加了2种VT，其中ULVT主要是针对射频应用的。也就是一般射频应用会选更低的阈值电压的管子。另外28nm的PDK里面，TSMC也是先提供的LVT/RVT这些管子的RF模型，开始的时候并没有提供HVT的RF模型，也侧面说明了射频相对这个需求小。
作者: twfly    时间: 2019-7-20 13:14
简单方法，相同尺寸，相同电压，给个脉冲看PEAK电流就知道了。
作者: jvxiao    时间: 2024-4-17 15:55
感谢楼主 学习了
作者: jxp2021    时间: 2024-11-19 19:36


   
rayhardenne 发表于 2019-7-15 12:58
1. LVT管在沟长>Lmin时增益比HVT管大
2. LVT管Gm/Id比HVT管大
3. LVT管Cgg小


和标准阈值电压的管子相比，LVT管子也有上述三种优势吗？
作者: 锁那天下第一    时间: 2025-3-19 21:01
学习了



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