基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法，其實(shí)施步驟如下：基于低通濾波特性將時(shí)鐘網(wǎng)格根據(jù)每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的影響范圍分隔為多個(gè)驅(qū)動(dòng)窗口，遍歷驅(qū)動(dòng)窗口，針對每一次進(jìn)行遍歷的當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口，估算當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口內(nèi)的負(fù)載電容大小，根據(jù)當(dāng)前工藝下典型的輸入信號(hào)跳變時(shí)間及負(fù)載電容大小，遍歷進(jìn)行雙線性插值查表計(jì)算所有備選驅(qū)動(dòng)器的器件延時(shí)及輸出信號(hào)跳變時(shí)間；依次選出不大于用戶指定的最大跳變時(shí)間、器件延時(shí)在用戶指定范圍內(nèi)、面積最小的單元作為當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口的驅(qū)動(dòng)器，完成時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化。本發(fā)明能夠在保證網(wǎng)格得到合理驅(qū)動(dòng)的情況下不造成驅(qū)動(dòng)過剩、節(jié)省芯片面積占用、可擴(kuò)展性強(qiáng)，能夠方便地與其它網(wǎng)格優(yōu)化策略結(jié)合。
【專利說明】基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子技術(shù)的集成電路(Integrated Circuit,以下簡稱IC)設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域，具體涉及一種基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半定制集成電路的物理設(shè)計(jì)中，器件基本是從工藝廠商提供的單元庫里選擇的，因此單元的時(shí)序和物理指標(biāo)需要特別考慮以滿足各種設(shè)計(jì)要求。器件的時(shí)序主要指器件延時(shí)和輸出信號(hào)跳變時(shí)間，器件的物理指標(biāo)主要關(guān)心單元面積大小。
[0003]器件延時(shí)表示信號(hào)通過一個(gè)邏輯門時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間，一般定義輸入信號(hào)電壓變化的50%到輸出信號(hào)電壓變化50%所需要的時(shí)間為門延時(shí)的大小(tpm，tpHL)0如圖1所示的器件中，tpLH, tpHL即為該器件的器件延時(shí)。信號(hào)斜率反映了單個(gè)信號(hào)翻轉(zhuǎn)速度的快慢，可以通過信號(hào)的上升時(shí)間k、下降時(shí)間tf來表示。如圖2所示，上升時(shí)間仁通?？梢远x為電壓值的10%上升到90%所需的時(shí)間，相應(yīng)的下降時(shí)間tf是指從電壓值的90%下降到10%所需的時(shí)間。
[0004]半定制IC設(shè)計(jì)中的器件延時(shí)及其輸出信號(hào)跳變時(shí)間都是通過查找工藝廠商提供的時(shí)序庫文件獲得的。而時(shí)序庫中的數(shù)據(jù)是根據(jù)物理數(shù)據(jù)庫中實(shí)際版圖的RC參數(shù)，結(jié)合晶體管級的理論參數(shù)模型，經(jīng)過集成電路仿真程序(SPICE)仿真，并考慮到不同輸入信號(hào)的跳變時(shí)間和輸出端的負(fù)載變量而建立的數(shù)據(jù)表。只要給定輸入信號(hào)的跳變時(shí)間(τΗη)和輸出端的負(fù)載電容(ClMd)，就能夠通過查表得到單元延時(shí)(Ddelay)及其輸出信號(hào)跳變時(shí)間(TMUt)。實(shí)際時(shí)序庫中的數(shù)據(jù)通常只是7x7或8x8的表，因而也就只有49或64組直接可用的值，當(dāng)輸入跳變時(shí)間或負(fù)載電容值不在表中時(shí)，可以通過雙線性插值得到單元延時(shí)及輸出跳變時(shí)間。如圖3所示(為了簡化說明，圖3只畫出了 5x5的表格)，單元器件的輸入信號(hào)跳變時(shí)間(Trin)和輸出端負(fù)載電容(Cltjad)分別是0.03和0.04，其在5x5表格中分別處于ΤΗη和Cltjad的區(qū)間0.0214?0.0432和0.023?0.054內(nèi)，因此通過插值算法得到單元的延遲Ddelay和輸出信號(hào)跳變時(shí)間TMUt分別是0.03688和0.03038。
[0005]評判所用驅(qū)動(dòng)單元的合適與否，主要看這三個(gè)指標(biāo)——驅(qū)動(dòng)單元的器件延時(shí)(Ddelay)、信號(hào)的輸出跳變時(shí)間(TMUt)以及單元的面積(D_)，前兩者間接地表示了該驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力是否能夠滿足具體需要，而面積則代表了它在該驅(qū)動(dòng)能力下必須付出的尺寸代價(jià)。在如今的大規(guī)模芯片設(shè)計(jì)中，常常出現(xiàn)由于驅(qū)動(dòng)單元擁塞造成布線擁塞、時(shí)序難以收斂、局部電壓降過大、局部功耗密度過高等一系列負(fù)面影響，除了布局不佳之外，驅(qū)動(dòng)單元的單元類型的選擇欠妥也是重要的原因。由此可知，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，并不是選用驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)單元越好，往往也要考慮到驅(qū)動(dòng)單元的單元面積占用。由于時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)一般需要使用大量的驅(qū)動(dòng)單元，對于驅(qū)動(dòng)單元的類型選擇就顯得尤為重要。因此，如何實(shí)現(xiàn)集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法，已經(jīng)成為集成電路發(fā)展過程中亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在保證網(wǎng)格得到合理驅(qū)動(dòng)的情況下不造成驅(qū)動(dòng)過剩、節(jié)省芯片面積占用、可擴(kuò)展性強(qiáng)、可與其它網(wǎng)格優(yōu)化策略結(jié)合的基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法，其實(shí)施步驟如下:
[0009]1)基于低通濾波特性將集成電路的時(shí)鐘網(wǎng)格根據(jù)每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的影響范圍分隔為多個(gè)驅(qū)動(dòng)窗口，取出一個(gè)驅(qū)動(dòng)窗口作為當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；
[0010]2)根據(jù)式(1)估算當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口的負(fù)載電容大小；
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法，其特征在于實(shí)施步驟如下: 1)基于低通濾波特性將集成電路的時(shí)鐘網(wǎng)格根據(jù)每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的影響范圍分隔為多個(gè)驅(qū)動(dòng)窗口，取出一個(gè)驅(qū)動(dòng)窗口作為當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步； 2)根據(jù)式(I)估算當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口的負(fù)載電容大?。?br> Qvin Ctrunk—win+Cstubs—win+Csinks—win( I ) 式(I)中，Cwin指當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口的負(fù)載電容大小，c_k win指所述時(shí)鐘網(wǎng)格的時(shí)鐘主干網(wǎng)格在當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口中的負(fù)載電容，Cstubswin指當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口中時(shí)鐘子網(wǎng)格的負(fù)載電容；Csinkswin指當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口中所有負(fù)載單元的引腳電容； 3)根據(jù)當(dāng)前工藝下的典型輸入信號(hào)跳變時(shí)間和當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口的負(fù)載電容大小，遍歷雙線性插值查表計(jì)算所有備選驅(qū)動(dòng)器的器件延時(shí)及輸出信號(hào)跳變時(shí)間； 4)從備選驅(qū)動(dòng)器中選出輸出信號(hào)跳變時(shí)間不大于用戶指定的最大跳變時(shí)間、器件延時(shí)在預(yù)設(shè)延時(shí)閾值內(nèi)、面積最小的驅(qū)動(dòng)器作為當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口的驅(qū)動(dòng)器； 5)檢查是否所有驅(qū)動(dòng)窗口已經(jīng)遍歷完畢，如果尚未遍歷完畢，則取出一個(gè)尚未處理的驅(qū)動(dòng)窗口作為當(dāng)前驅(qū)動(dòng)窗口并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2);否則，判定驅(qū)動(dòng)優(yōu)化結(jié)束并退出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于驅(qū)動(dòng)窗口的集成電路時(shí)鐘網(wǎng)格驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟I)中將集成電路的時(shí)鐘網(wǎng)格分隔得到的驅(qū)動(dòng)窗口為矩形窗口，所述時(shí)鐘網(wǎng)格的每一個(gè)主干交叉點(diǎn)位于矩形窗口的中心。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103617322SQ201310616466
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】樂大珩, 楊正強(qiáng), 趙振宇, 竇強(qiáng), 何小威, 馬馳遠(yuǎn), 馮超超, 余金山, 馬卓 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)