[發(fā)明專利]基于最小寬度約束的6T&6TPPNN單元布局方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811608210.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109684745B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周漢斌;朱自然;陳建利;陳彬;董森華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京華大九天軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/392
• 分類號(hào): G06F30/392;G06F111/04
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

一種基于最小寬度約束的6T&6TPPNN單元布局方法，其包括以下步驟：考慮Vdd/Vss軌道對(duì)齊約束的單元對(duì)齊；基于最小寬度約束的單元聚類；6TPPNN單元轉(zhuǎn)化；基于片段效應(yīng)的單元移動(dòng)；二次規(guī)劃問(wèn)題模型及基于模迭代法求解，本發(fā)明的方法，在不增加任何芯片設(shè)計(jì)面積的前提下，可在減少所有最小寬度約束的基礎(chǔ)上引起的線長(zhǎng)增長(zhǎng)，同時(shí)降低了片段效應(yīng)達(dá)，提高了電路性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超大規(guī)模集成電路(VLSI)物理設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單元布局方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)中，具有相同高度的標(biāo)準(zhǔn)單元更易于設(shè)計(jì)和優(yōu)化。然后隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜性的提升，具有混合高度的一般的6T&6TPPNN單元結(jié)構(gòu)相對(duì)于單倍高標(biāo)準(zhǔn)單元，可以實(shí)現(xiàn)面積和可繞線性更好的平衡。具體而言，更小的單元高度可以實(shí)現(xiàn)更小的面積和更低的功耗，但是其電源驅(qū)動(dòng)力較低。相反，更高的單元高度可以實(shí)現(xiàn)更大的電源驅(qū)動(dòng)力和更好的可繞線性，但是其也需花費(fèi)更大的面積和更高的功耗。由于單元結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性，使得這種混合高度單元的電路設(shè)計(jì)更富于挑戰(zhàn)性。而且，在這種布局設(shè)計(jì)時(shí)，需要額外考慮多倍行高單元對(duì)齊到正確的電源線(Vdd)和接地線(Vss)軌道上。Vdd/Vss軌道線在布局單元行中交叉排列，每個(gè)單元必須對(duì)齊到正確的電源軌道，使得Vdd/Vss的引腳與相應(yīng)的軌道匹配。對(duì)于一般的6T單元，其Vdd/Vss引腳位于單元兩側(cè)。因此，對(duì)于一般的偶數(shù)倍行高的6T單元，其兩端的Vdd/Vss引腳相同，所以其只能對(duì)應(yīng)到特定的電源軌道行上；而對(duì)于一般的奇數(shù)倍行高的6T單元，其兩端的Vdd/Vss引腳不同，則其可直接或經(jīng)豎直翻轉(zhuǎn)后對(duì)齊到任意行布局上。對(duì)于一般的6TPPNN單元，首先其均為兩倍高單元，而且其 Vdd/Vss引腳位于單元內(nèi)部。因此，6TPPNN單元需對(duì)應(yīng)到特定的布局半行上。

如圖1所示，6T單元在集成電路內(nèi)部布局行上面會(huì)占據(jù)一行或者多行，其布局的上下邊界和行的上下邊界重合；6TPPNN單元高度為兩倍行高，但其在集成電路內(nèi)部布局行上會(huì)跨越三行，其布局的上下邊界和行的中間水平線重合。

此外，應(yīng)用多閾值電壓的方法被廣泛用于平衡時(shí)延和功耗，其可以在保持良好的電路性能的同時(shí)減少電源的泄露。在6T&6TPPNN多閾值電壓電路設(shè)計(jì)中，有三種電壓，分別為高閾值電壓，低閾值電壓及標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓。在本發(fā)明專利中，我們將高/低閾值電壓?jiǎn)卧嫌洖閁LVT，將標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓?jiǎn)卧嫌洖镾VT。

然而隨著單元特征尺寸的減少，且由于光刻技術(shù)的限制，多閾值電壓?jiǎn)卧诓季謺r(shí)可能會(huì)違反復(fù)雜的最小寬度約束。最小寬度約束是指在每一軌道半行上，對(duì)相同電壓?jiǎn)卧膶挾群椭付艘粋€(gè)寬度下界。若一個(gè)單元所在半行其相鄰相同電壓的寬度和小于給定的最小寬度下界，則此單元引發(fā)最小寬度約束。此外，由于6TPPNN 單元是雙倍高，且其只能放在半行上，因此每個(gè)6TPPNN單元其上下兩邊均會(huì)產(chǎn)生半行的片段效應(yīng)，該效應(yīng)對(duì)電路布局性能具有顯著影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于最小寬度約束的6T&6TPPNN單元布局方法，在不增加任何芯片設(shè)計(jì)面積的前提下，減少最小寬度約束的引起的線長(zhǎng)增長(zhǎng)，降低片段效應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的基于最小寬度約束的6T&6TPPNN單元布局方法，包括以下步驟：

1)考慮Vdd/Vss軌道對(duì)齊約束的單元對(duì)齊；

2)基于最小寬度約束的單元聚類；

3)6TPPNN單元轉(zhuǎn)化；

4)基于片段效應(yīng)的單元移動(dòng)；

5)二次規(guī)劃問(wèn)題模型及基于模迭代法求解。

進(jìn)一步地，所述步驟1)進(jìn)一步包括以下步驟：

a)給定一個(gè)有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元和多條線網(wǎng)的混合高度單元全局布局；