1.当前低功耗设计都离不开UPF标准，那么什么是UPF？
UPF的全称是统一功耗格式(Unified Power Format)，其主要是由Synopsys推出的专门用于描述电路电源功耗意图的一种语言标准，它是Tcl语言的扩展，并且现在被三大EDA厂商支持。
由于RTL和设计约束不足以描述功率行为。没有用于捕获电压变化、shutdown、isolation、retention等功能。
我们需要使用UPF保持整个流程的一致性，实现自动化，最小化设计失败的风险。

2.低功耗设计需要的特殊cell

1).power switch cells
Power switch cell相当于一般电路中的开关，所不同的是，它们并不是由强电电路中的接触开关来实现连接和断开，而是依然通过CMOS电路构造来实现的。

左侧的摆放方式是在需要关断的module周围摆放一圈或者几圈switch cell并将其首尾相连，外部电源接到power switch的输入上，并将输出连接到module内供电的高层金属，通过控制模块来控制switch来实现电源的开关。
右侧的方法则将power switch cell像standard cell一样以固定的pattern分布在整个design中，电源的上层金属连接到power switch cell的输入端，输出端则连接到power rail上，通过断开rail与上层金属的连接来实现电源关断。
2).isolation cell
当信号从一个module传入另一个module，如果输入端的电源关闭，则输出信号可能出现不可预测的数值，若此数值传递出去可能会导致功能出现问题。因此需要将电源关闭module的输出信号和其他module隔离开来，这时候就需要用到isolation cell。
Isolation cell的作用在于将某个信号点位固定到高电位或低电位。其原理也很简单，基本上等同于AND或者OR门

3).level shifter cell
当信号在跨电压传输时，需要加上level shifter cell。实践表明在经常碰到lever shifter区域存在特别大的IR drop问题。

Level shifter是两条row高度的cell，其中含有VDD，VSS和VDDL(VDDH)。VDDL和VDDH是secondary power pin。在画power时，需要将其画成一个额外的power rail，确保每个Level shift cell secondary power pin的正常供电。
4）Always-on cells
有些逻辑需要在关机期间保持活动状态,比如，path to enable pins of ISO/ELS、power switches、retention registers、feedthrough paths

5）Retention register
如果在电源关闭的过程中某些数据仍然不希望丢失，就需要用到retention寄存器来保存数据。

3.UPF 示例
TOP模块电压1.08V，pd1模块电压0.7V，可以看到top模块通过switch cell连接到pd1模块，从top模块到pd1模块需要high-to-low的leve shifter cell，从pd1模块到top模块需要low-to-high的leve shifter cell，pd1中存在一个retention register来保存数据，以便快速恢复。