이 질문 뒤에 면접관이 확인하려는 것은 따로 있습니다.
저전력 설계 실습에서 처음에는 전체 설계에 일괄적으로 클록 게이팅을 적용했더니 타이밍 위반이 생겼습니다. 게이팅 셀을 추가하면 클록 지연이 증가해 셋업 타임에 영향을 준다는 걸 그때 알았습니다. 그 이후로는 전력 프로파일을 먼저 뽑아 소모 비중이 높은 블록을 우선 대상으로 선택합니다. 전체에 적용하는 것보다 전력 소모 상위 20%에 집중하는 것이 효과 대비 리스크가 낮습니다. 멀티 전압 도메인은 도메인 경계 셀 삽입과 레벨 시프터가 빠지면 신호 무결성이 깨지므로 도메인 경계를 먼저 확인합니다. 실습에서 이 방식으로 적용한 저전력 설계가 전력 목표 달성과 타이밍 클린을 동시에 만족했습니다. 지금도 저전력은 전력 프로파일 분석이 먼저입니다.
저전력 설계에서 멀티 전압 도메인을 쓰는 경우 UPF(유니버설 전력 형식)로 전력 의도를 기술하는 것이 왜 필요한지를 배웠습니다. RTL 설계자가 어느 블록이 어느 전압 도메인에 있는지를 코드 주석으로만 관리하면 합성·배치·배선 도구가 전력 의도를 알지 못해 레벨 시프터나 아이솔레이션 셀을 자동으로 삽입하지 못합니다.
UPF 전력 도메인 정의를 작성해 공정 독립적으로 전력 의도를 표현하면 도구가 자동으로 경계 셀을 삽입합니다. 전력 설계 의도는 RTL 코드가 아니라 UPF에 있어야 도구 플로우 전체가 일관되게 동작합니다. UPF 없이 멀티 전압 도메인 설계를 진행하면 도메인 경계에서 신호 무결성 오류가 나중에 발견되는 경우가 생깁니다. 저전력 설계에서 UPF는 구현보다 의도를 명시하는 도구입니다.
저전력 실습에서 전력 분석을 제대로 하려면 시뮬레이션 활성도 데이터가 있어야 한다는 것을 배웠습니다. 초기에는 설계 구조만 보고 어느 블록이 전력을 많이 쓸지를 추측했는데, 실제 활성도를 측정해보면 예상과 다른 경우가 있었습니다. SAIF(스위칭 활성도 교환 형식) 파일을 합성 도구에 입력하면 실제 시뮬레이션 기반으로 전력 핫스팟을 찾을 수 있습니다.
추측 기반 최적화와 데이터 기반 최적화는 결과가 다릅니다. 이 차이를 이해하고 나서부터는 활성도 파일을 생성하는 시뮬레이션을 전력 분석 전에 먼저 실행합니다. 저전력 설계에서 어디를 최적화할지는 측정 데이터가 결정합니다.
답변에서 흔히 빠지는 것들 — 빠져 있으면 꼬리질문이 깊어집니다.
이 질문에 이어 삼성전자 반도체 회로설계 면접관이 던질 가능성이 높은 후속 질문.
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