文档介绍:西安电子科技大学
硕士学位论文
深亚微米标准单元库设计与优化
姓名:宁涉洋
申请学位级别:硕士
专业:软件工程(微电子)
指导教师:杨银堂;朱澄宇
20100101
摘要有着十分重要的作用。在深亚微米工艺下,特别是在兑韵轮瞥讨兴孀胖圃了简要介绍;本篇论文对标准单元库优化的多个领域,包括传统上的多阈值电压标准单元库,尺寸比例优化、堋管宽度比例优化,以及对于深亚微米工艺标准单元库作为数字电路设计的基础,其性能的改善对整体电路性能的提高中效应的引入,我们不得不对在电路设计和版图中对此加以考虑;随着对电路功耗越来越高的要求,在数字电路设计中引入了多阈值电压技术和电源门控际酢R陨险庑┒级员曜嫉ピ?獾纳杓坪陀呕酥匾S跋臁本文以中芯国际深亚微米标准单元库为基础,首先对标准单元库的组成进行下影响标准单元性能的如效应等进行了分析。对于在深亚微米时代,电路愈加复杂,电路功耗管理的要求越来越高的趋势,本文在最后一章,重点对现今业界较为流行和新颖的技术进行了分析,对其关键单元提出了优化方法,使得在版图面积,功耗和制造成本上给使用者更多选择和均衡的空间。以上优化均通过了抡妫蛘吡髌馐越辛搜橹ぁMü韭畚牡慕樯芟望能够抛砖引玉,在综合论述分析标准单元库各个方向上优化方法的基础上,对标准单元库设计者和使用者提供一些有益的参考。关键词:标准单元电源门控深亚微米优化摘要
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本人签名:三弭日期么监珥一日期』艘立卜日期丛:西安电子科技大学学位论文独创性虼葱滦声明关于论文使用授权的说明的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。秉承学校严谨的学分和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关的法律责任。生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑本学位论文本人签名:导师签名:年解密后适用本授权书。
вΓ效应也更明显,需要对这些效应的原理和表现有深刻的认识。只第一章绪论标准单元库设计概述有通过大量的实验才能对标准单元库的整体性能做进一步挖掘,为上层数字电路合、布局布线、时序分析等方面使用。为了保证这些文件的准确性,除了电路的设计、仿真、优化,版图,后端各类工具,凹Ⅺ募伞⒀橹ぃ馐孕在数字电路设计中,由于电路复杂性和基本逻辑单元的重复性,需要使用标准单元来组成电路。标准单元库是一整套基本单元的集合,通常包含数百甚至上千个不同单元。其中最基本的逻辑类型包括反相器、与非、或非鹊ゼ痘咀楹下呒ピ#谎≡衿Ⅸ⒓臃ㄆ等多级较复杂的组合逻辑单元;シ⑵、锁存器仁毙蚵呒单元;还有一些其它类型单元。在此基础上,对于相同逻辑类型,标准单元库中通常包含多个不同驱动强度和面积的标准单元。这些单元的结构和尺寸都应经过工程师的仔细设计和优化,以期能在数字电路设计中,通过综合、布局布线等工具将这些单元复用、组合、连接在一起,完成我们所期望的功能,并且使得电路的各项指标达到最优状态。由于数字电路的复杂性,标准单元被成百万次地复用,它们的性能对电路的性能有着至关重要的影响,而在深亚微米工艺下,标注单元设计和性能的提高面临着更大挑战。本文在中芯国际深亚微米制程基础上,重点着力于介绍深亚微米工艺条件下,标准单元的优化设计和多电压域,电源关断际醯囊敫曜嫉ピI杓坪陀呕吹挠跋臁标准单元库设计是一套复杂而且系统的工程。标准单元设计的理想目标是在达到电路性能要求的前提下,使得最终的电路各项指标尽可能的满足客户的需求,一般来说首要考虑的是电路的版图面积的最小化。这就需要在初始设计中从版图的角度对标准单元电路设计进行综合分析,另外还需考虑如何设计复杂单元的电路结构,如何决定相同逻辑、不同驱动单元之间的面积比例等等诸多因素:在版图实现过程中,由于深亚微米制造工艺需要考虑一些特殊的效应,例如其引入了设计者提供更高性能地单元。为了适应各个厂家不同ぞ叩挠τ没肪常需要生成一整套相应飚募如.、.ⅲ、.募供