Switching Fabric的設計：
三種架構：P溝道的switch vdd(header switch)，N溝道的switch vss(footer switch)，兩個switch。
但是如果加入兩個switch，與門電路結合，可能會產生較大的IR-drop，增大delay，所以這種方式很少用。
P溝道的switch vdd，廣泛應用在volatge scaling設計中。
N溝道的switch vss，很少用，有switch的電路，一般都需要level shifter。
但是一般level shifter都是一個共地，兩個voltage。
Switch Fabric的控制：
主要考慮是為了減少in-rush current，voltage spike。
兩種方法：
1)對switch的菊花鏈的控制信號(daisy-chain)，control signal連接到第一級的switch，
進行buffer之后，在傳遞給到第二級的switch。
需要引入ack信號，來保證有效的power up。
2)對control signal進行分級，第一級開啟一個weak/trickle的switch，
第二級開啟main switch，
switch signal必須在always on的power內，會增加power routing的復雜性。
而且在DFT設計中，必須保證Power Gating signal是可控的。
Signal isolation的必要性：
1)保證power down的region不會對power up的region的input端口產生弧電流，
2)保證power down region的浮空輸出不會對power up的region產生影響，
Isolation的cell，一般采用AND門電路或OR門電路進行，但這樣會引入門電路的延時。
lib中的cell一般會針對leakage和timing，對這樣的門電路進行優化。
還有一種方式是直接通過isolation信號將output鉗位在某一電平。
但是這樣會引起multi-drive的問題，isolation必須在掉電之后才能有效，無法實現。而且DFT的設計也很困難。
這樣做的好處是節省area，而且timing較好。
目前的isolation cell一般都加在output端，對於reuse-ip，可以直接在內部包含isolation cell。
為了避免不必要的leakage 泄漏(sneak path)，一般對於header-switched design，選擇高電平的isolation控制信號，
低電平的reset有效信號和clamp到"0"。
提供retention操作的幾種方式：
1)軟件的方式讀寫register；
2)利用scan-chain的方式，將信息存儲起來；
3)使用retention的register。
第一種方式，要求軟件工程師了解很多的硬件操作，不介紹。后倆種對系統幾乎透明，主要介紹。
使用scan-chain的方式：
1)由於scan-chain的數目和長度都是在綜合過后，才能確定的，而Power Gating在前端必須驗證；
2)從數據位寬角度，scan-chain的數目必須和存儲器的位寬一致；
3)由於scan-enable的信號是由所有的chain共享的，所以需要做balance；所有的san-chain等長；
4)在scan操作過程中，信號toggle的頻率比正常工作大很多，DFT工具會分析IR-drop，並調整，但是retention中需注意；
retention的register：由一個regular的register和一個shadow register組成，shadow register是always power on的。
有的由兩個信號save，restore組成，有的只有一個retention信號。
save操作多在clock已經關掉，但是power還在的情況下有效，restore在power有效，clock還沒開始的情況下有效。
相較於一般的register，帶retention功能的，面積增加20%左右，而且shadow register多采用highVt的cell
來避免leakage過大，但是對於reset和clock tree一般選擇lowVt的cell來保證timing。
partial retention：保留shallow state(control register)，復位deep state(register contain large amount data)；
在power up之后，電路中不會有X存在即傳遞，這樣需要分別的reset信號來控制retention和non-retention部分。
在進行DFT測試時，需要保證可以force retention的寄存器，來檢查save和restore都是deassert。
同樣可以去除這個force，來檢查save和restore可以assert。
Power Gating Controller：
有一個handshake來保證power down和power up的完備性。
由switch產生的ack信號，多是異步的，power controller需要做sync處理。