[發(fā)明專利]一種基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫擴(kuò)展的乘法器的ECO優(yōu)化方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210036126.5
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN102622466A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾憲愷;嚴(yán)曉浪;鄭丹丹;呂冬明;葛海通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?一種基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫擴(kuò)展的乘法器的ECO優(yōu)化方法，其特征在于該方法的具體步驟是：

步驟(1).生成擴(kuò)展單元的版圖，具體方法是：

首先，將標(biāo)準(zhǔn)單元庫中同種類型的任意驅(qū)動(dòng)能力的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行拼接，具體是將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元在水平方向上緊挨著并排擺放，保證擴(kuò)展單元的高度與標(biāo)準(zhǔn)單元的高度一致，并保證電源/地軌線互聯(lián)，得到擴(kuò)展單元的電源/地軌線，完成布圖；

然后，使用金屬將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元相同的端口連接，作為擴(kuò)展單元的端口；

對(duì)擴(kuò)展單元進(jìn)行物理驗(yàn)證：首先為了保證擴(kuò)展單元的功能正確，對(duì)擴(kuò)展單元進(jìn)行LVS檢查；然后為了保證擴(kuò)展單元的版圖不違反設(shè)計(jì)規(guī)則，對(duì)擴(kuò)展單元進(jìn)行DRC檢查；對(duì)于通過兩項(xiàng)檢查的擴(kuò)展單元輸出其最終版圖；

步驟(2).對(duì)擴(kuò)展單元進(jìn)行特征化，得到擴(kuò)展單元庫，擴(kuò)展單元特征化包括延時(shí)信息特征化、輸入端口電容特征化、功耗特征化、面積特征化、功能函數(shù)特征化；

延時(shí)信息特征化和輸入端口電容特征化中的寄生參數(shù)的提取方法是：擴(kuò)展單元使用了額外的金屬，引入了寄生電阻與寄生電容，使用Caliber工具對(duì)擴(kuò)展單元提取寄生參數(shù)，得到包含寄生參數(shù)的spice網(wǎng)表；使用HSPICE工具對(duì)提取的spice網(wǎng)表進(jìn)行仿真得到延時(shí)信息特征化和輸入端口電容特征化；具體是：

使用HSPICE工具對(duì)提取的spice網(wǎng)表進(jìn)行第一次仿真，得到擴(kuò)展單元的延時(shí)特征信息；使用非線性延時(shí)模型描述擴(kuò)展單元的延時(shí)特征信息：延時(shí)是輸入轉(zhuǎn)換時(shí)間與負(fù)載電容的函數(shù)，對(duì)擴(kuò)展單元的輸入端添加7個(gè)不同的輸入轉(zhuǎn)換時(shí)間，對(duì)擴(kuò)展單元的輸出端添加7個(gè)不同的負(fù)載電容，使用HSPICE工具分別測(cè)量輸入到輸出的延時(shí)信息和輸出轉(zhuǎn)換時(shí)間，得到7?x?7的延時(shí)信息表格，實(shí)現(xiàn)延時(shí)信息特征化；

使用HSPICE工具對(duì)提取的spice網(wǎng)表進(jìn)行第二次仿真，得到擴(kuò)展單元的輸入端口電容特征信息；具體設(shè)置兩個(gè)電路：一個(gè)將擴(kuò)展單元作為緩沖器的負(fù)載，另一個(gè)將電容作為同種驅(qū)動(dòng)能力的緩沖器的負(fù)載，對(duì)兩個(gè)電路施加相同輸入轉(zhuǎn)換時(shí)間的激勵(lì)，不斷調(diào)整電容值，使兩個(gè)電路的延時(shí)相等，此種情況下的電容值即擴(kuò)展單元的輸入端口電容，實(shí)現(xiàn)輸入端口電容特征化；

擴(kuò)展單元的功耗由標(biāo)準(zhǔn)單元的功耗之和得到，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展單元的功耗特征化；擴(kuò)展單元的面積由標(biāo)準(zhǔn)單元的面積之和得到，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展單元的面積特征化；擴(kuò)展單元的功能函數(shù)為擴(kuò)展單元的功能函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展單元的功能函數(shù)特征化；

將所有擴(kuò)展單元特征信息組織成庫格式，從而得到擴(kuò)展單元庫；

步驟(3).使用PrimeTime工具對(duì)乘法器進(jìn)行時(shí)序分析，得到乘法器的關(guān)鍵路徑；

步驟(4).使用擴(kuò)展單元庫，實(shí)現(xiàn)乘法器關(guān)鍵路徑每一級(jí)門功效相等，得到最短路徑延時(shí)，具體是：

①計(jì)算每一級(jí)門的邏輯功效f_i，并得到路徑邏輯功效F；具體是：每一級(jí)門的邏輯功效等于在相等輸入電容的情況下，反相器輸出電流I_inv相對(duì)于該門輸出電流I_i的倍數(shù)：

f_i?=????????????????????????????????????????????????

則路徑邏輯功效F為：

F?=?

N為關(guān)鍵路徑上門的個(gè)數(shù)；

②計(jì)算每一級(jí)門的分支功效b_i，并得到路徑分支功效B，具體是：每一級(jí)的分支功效等于門的總電容為C_i，它在關(guān)鍵路徑上的電容為C_{i_path}：

b_i?=?

則路徑分支功效B為：

B?=?

③計(jì)算路徑扇出G，設(shè)定關(guān)鍵路徑的路徑輸入電容C_in和路徑負(fù)載C_load，則路徑扇出G為：

G?=?

④計(jì)算滿足最小路徑延時(shí)的最優(yōu)門功效h_opt；

h_opt?=?

⑤對(duì)于原關(guān)鍵路徑中的每一級(jí)單元X，標(biāo)準(zhǔn)單元庫和擴(kuò)展單元庫中具有多種相同功能類型但驅(qū)動(dòng)能力不同的單元，記為XL₁，XL₂，XL₃，……，XL_k，……，XL_n，執(zhí)行如下操作：用XL₁，XL₂，XL₃，……，XL_k，……，XL_n分別替換單元X，分別計(jì)算替換后的門功效，選擇其中最接近最優(yōu)門功效的XL_k替換X，如X的門功效更接近最優(yōu)門功效，則不替換。