CTC-MVPT：一种基于通用延迟链的多点监测跨温度连续跟踪系统，用于寻找最低电压点

《IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems》：CTC-MVPT: A Cross-Temperature Continuous Tracking System for Minimum Voltage Point Based on a Universal Delay Chain With Multiple Monitoring Points

跨温度连续跟踪系统基于通用延迟链（UDC）多监测点实现最低电压点（MVP）优化，利用时间余量与误差指示器提升跟踪精度，22nm工艺下功耗降低17.7%（0-80℃），电压调节时间缩短至1.17ms（较传统方案降47.8%），TT角下UDC最大偏差率1.5%，转换偏差1.2%，功耗增益55.3%仅增加0.26%面积开销。

　　

摘要：

本文介绍了一种基于通用延迟链（UDC）的跨温度连续跟踪系统（CTC-MVPT），该系统具有多个监控点。通过利用时序裕度指示器和时序误差指示器提供的时序信息，CTC-MVPT系统能够实现对最低电压点（MVP）的连续跨温度跟踪，从而显著降低功耗。同时，两步调整技术大大缩短了电压调节所需的时间。此外，本文还进一步优化了UDC的0到1和1到0转换过程中的偏差。在22纳米工艺下的测试结果表明，与传统自适应电压缩放（AVS）系统相比，当温度从0°C升高到80°C时，所提出的CTC-MVPT系统最多可降低17.7%的功耗。因此，将电压从0.55V调整到0.41V仅需1.17ms，相比传统方案节省了47.8%的功耗。在温度拐点（TT corner）处，UDC的最大偏差率为1.5%，0到1和1到0转换过程中的最大偏差仅为1.2%。同时，该系统在实现功耗提升的同时，仅消耗了0.26%的面积用于时序监控。