电源开关单元的连接结构和集成电路中的内部供电电路的制作方法

本文涉及集成电路技术，尤指一种电源开关单元的连接结构和集成电路中的内部供电电路。

背景技术：

1、电源门控（power gating）通过在顶层电源网络和区域电源网络之间插入电源开关单元（power switch cell）,当电路处于睡眠状态时切断供电，有效地减小睡眠状态的静态功耗。

2、在集成电路中设置有受控的可断电的电源区域，在该电源区域中所有标准单元在电源没有关断的情况下均是由内部供电系统提供电能，而内部供电系统的电能是由多个电源开关单元串联提供的，其中，电源开关单元的数量决定了内部供电系统供电能力的大小，在同一区域内，电源开关单元的数量越多，表示该区域内电源开关单元的分布越密集，该区域的供电能力越强；反之，电源开关单元的数目越少，表示该区域内电源开关单元的分布越稀疏，该区域的供电能力越弱。

3、在集成电路中，相邻部署的功能器件之间会预留一定空间，形成沟道，由于沟道的空间通常非常狭窄，因而沟道内能够部署的电源开关单元的数量非常少，对应的供电能力较弱，容易出现沟道内的标准单元供电不足的情况。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电源开关单元的连接结构和集成电路中的内部供电电路。

2、一种电源开关单元的连接结构，部署在集成电路中相邻功能器件之间的沟道；其中沿与所述沟道的底面的垂直方向，将所述沟道的部署区域切割为n个子区域，每个子区域内部署有一组电源开关单元，其中每组电源开关单元中的2个电源开关单元中一个电源开关单元位于另一个电源开关单元的上方；其中：

3、所述连接结构包括依次串接的第1个电源开关单元、第2个电源开关单元、……、以及第2n个电源开关单元；

4、其中，n组电源开关单元的部署方向为远离核心区域方向，部署顺序为第1组电源开关单元、第2组开关单元、……、以及第n组电源开关单元；其中第n组电源开关单元包括第n个电源开关单元与第2n-n+1个电源开关单元；

5、其中，n=1,2,3，……,2n，其中n为大于或等于2的整数。

6、一种集成电路中的内部供电电路，包括位于核心区域的电源开关网络以及上文所述的连接结构；其中所述核心区域的电源开关网络被划分为第一子网和第二子网，其中所述第一子网的末端为第一电源开关单元，其中所述第二子网的起始端为第二电源开关单元，其中第1个电源开关单元的信号输入端与所述第一电源开关单元的信号输出端相连，第2n个电源开关单元的信号输出端与所述核心区域的第二电源开关单元的信号输入端相连。

7、本申请实施例，在同一沟道的部署区域内，能够额外增加一倍的电源开关单元，提高了沟道区域中电源开关单元的数量，提高电源开关单元的分布密度，从而提升沟道内的供电能力；以及，在沟道内信号能够实现与相邻的电源开关单元进行信号传递，无需跨越电源开关单元，缩短了信号在两个电源开关单元的传输距离，保证了转换电平满足使用需求。

8、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

技术特征：

1.一种电源开关单元的连接结构，部署在集成电路中相邻功能器件之间的沟道；其中沿与所述沟道的底面的垂直方向，将所述沟道的部署区域切割为n个子区域，每个子区域内部署有一组电源开关单元，其中每组电源开关单元中的2个电源开关单元中一个电源开关单元位于另一个电源开关单元的上方；其中：

2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于，n组电源开关单元中相邻两组电源开关单元之间的距离相等。

6.根据权利要求5所述的连接结构，其特征在于，第n个电源开关单元与第2n-n+1个电源开关单元之间的垂直距离小于第n个电源开关单元与第n+1个电源开关单元之间的水平距离。

7.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，第1至第2n个电源开关单元中每个电源开关单元的信号输入端在同一侧面；第1至第2n个电源开关单元中每个电源开关单元的信号输出端在同一侧面。

8.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于，第1至第2n个电源开关单元中每个电源开关单元的信号输入端与所述核心区域中电源开关单元的信号输入端在同一侧面；第1至第2n个电源开关单元中每个电源开关单元的信号输入端与所述核心区域中电源开关单元的信号输出端在同一侧面。

9.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，2n个电源开关单元的结构类型为header类型。

10.一种集成电路中的内部供电电路，包括位于核心区域的电源开关网络以及如权利要求1至9任一项所述的连接结构；其中所述核心区域的电源开关网络被划分为第一子网和第二子网，其中所述第一子网的末端为第一电源开关单元，其中所述第二子网的起始端为第二电源开关单元，其中第1个电源开关单元的信号输入端与所述第一电源开关单元的信号输出端相连，第2n个电源开关单元的信号输出端与所述核心区域的第二电源开关单元的信号输入端相连。

技术总结
一种电源开关单元的连接结构和集成电路的内部供电系统，其中连接结构部署在集成电路中相邻功能器件之间的沟道；其中沿与所述沟道的底面的垂直方向，将沟道的部署区域切割为N个子区域，每个子区域内部署有一组电源开关单元，其中每组电源开关单元中的2个电源开关单元中一个电源开关单元位于另一个电源开关单元的上方；该连接结构包括依次串接的第1个电源开关单元、第2个电源开关单元、……、以及第2N个电源开关单元；其中，N组电源开关单元的部署方向为远离核心区域方向，部署顺序为第1组电源开关单元、第2组开关单元、……、以及第N组电源开关单元；其中第n组电源开关单元包括第n个电源开关单元与第2N‑n+1个电源开关单元。

技术研发人员：王海男,陈继松,宋结兵,汪济海
受保护的技术使用者：合肥大唐存储科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/20