科技的迅猛发展使得智能手机在人们生活中占据着重要地位,而人们对智能手机功能的需求促进了手机基带芯片技术的不断革新。但是随着芯片功能的强大,芯片设计的复杂程度越来越高,设计难度成倍提升,同时功耗问题很难得到控制,这些随之而来的问题制约着基带芯片技术的进一步发展。因此,降低芯片功耗以及基带芯片本身的控制系统的优化设计成为了芯片开发设计中的重点,尤其是电源控制系统的设计,由于其直接与功耗相关而显得尤为重要。本文研究的内容是围绕英特尔公司的一款基带芯片项目中新添加的模块——统一处理器组(Unified Processor Cluster,UPC)子系统进行的。UPC子系统是基带芯片中为了提高其工作效率而加入的含处理器组子系统,用于快速的数据处理和系统控制。本文通过对UPC子系统各个功能的分析,针对各个模块的不同功能及对电源的需求,对其的电源域进行了合理的划分。并基于该划分方法和相关模块的工作原理,在现有的电源设计低功耗方法的基础上,针对UPC子系统中ARC处理器组内部的系统级缓存(System Level Cache,SLC)控制单元的电源控制逻辑进行了系统设计。在此基础上,本文运用了两种不同的验证方法对UPC子系统整体的电源域控制单元进行了全面的验证。通过基于C语言的定向验证用例,对UPC子系统的电源控制单元中的主要功能点进行了高效的定向验证,该验证意在直接针对功能进行验证,提高验证效率及功能覆盖率。同时,通过搭建通用验证方法学(Universal Verification Methodology,UVM)验证环境,对UPC电源控制单元的功能进行了随机验证,该验证意在通过随机的验证激励,发现定向验证中难以觉察到的设计方案以及设计中存在的问题,使验证更加完善,验证结果更具说服力。本文中对UPC子系统整体电源域的划分基于多种电源低功耗设计的方法,使UPC子系统的功耗达到了设计要求,工程中的功耗指标为120mW,实际结果比预期的功耗低了20mW左右。在对其中SLC控制逻辑的电源控制设计上,不仅满足了UPC子系统功能本身的要求,还通过设计状态机控制电源,两级状态机间的握手进行电源控制,延时控制状态机进行状态跳转等方法,简化了部分复杂的控制逻辑,使控制结构更加明晰。在验证上,通过C语言的定向验证,使得UPC电源控制功能覆盖率达到100%。通过基于UVM的随机验证,使得最终的代码覆盖率也达到了100%。两种验证方法结合验证,使得设计更加符合功能需求。