[發明專利]估算SPICE仿真時序數據OCV效應的方法

在審

• 申請號: 202310253291.4
• 申請日: 2023-03-02
• 公開（公告）號: CN116306443A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 江榮貴;楊自鋒;陳彬;楊帆
• 申請（專利權）人: 深圳華大九天科技有限公司
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367
• 代理公司: 北京紅花知識產權代理事務所(普通合伙) 16030
• 代理人: 林樂飛

本專利申請公開一種估算SPICE仿真時序數據中OCV效應的方法，包括：STA時序違例路徑確定步驟，以確定出現時序違例的時序路徑；PVT環境SPICE仿真：以在PVT環境下對目標電路進行SPICE仿真以生成對應的SPICE仿真時序數據；篩選延時單元種子點的步驟，以根據SPICE仿真時序數據篩選出目標電路中的延時單元種子點；SPICEMC仿真統計分析計算：以對延時單元種子點進行SPICEMC仿真，得到MC仿真時序數據，以計算統計特征值；確定單元延時減免系數的步驟，以計算該延時單元種子點的時序減免系數；推導時序減免的步驟，得到延時單元非種子點和互連線上的時序減免系數，并將時序減免系數轉換為時序減免因子；生成帶OCV估計的仿真時序報告步驟，以估算所述SPICE仿真時序數據中的OCV效應。

技術領域

本專利申請屬于電路設計技術領域，尤其涉及一種估算SPICE仿真時序數據OCV效應的方法。

背景技術

工藝偏差會導致不同晶圓之間，同一晶圓不同芯片之間，同一芯片不同區域之間的流片情況存在差異，不同流片情況導致的比如包括電壓降、晶體管閾值電壓和管道長度、局部熱點、互連線等因素變化，類似此種情況在業界被統稱為片上誤差(On-ChipVariations，OCV)。為此，通過估算OCV效應，以提高時序分析結果的魯棒性和可靠性。

OCV效應的存在，會根據時序分析應用場景對時序路徑中的時鐘路徑和數據路徑施加不同的時序影響。為此，在電路設計過程中，通過引入時序減免(Timing?Derate)機制，使得時序路徑中發射和捕獲路徑的邏輯門，互連線和端口上的延時值都乘以不同的減免因子(Derating?Factor)，以模擬OCV對時序路徑中的時鐘路徑和數據路徑施加的時序影響。

在模擬OCV的上述影響時，一種解決方案是通過靜態時序分析(Static?TimingAnalysis，STA)中的OCV模型來實現。第二種解決方案是通過在傳統OCV基礎上考慮了時序路徑長度和整個路徑的物理跨越距離的影響，對OCV模型進行改進得到AOCV(AdvancedOCV)模型，以模擬OCV的影響。第三種解決方案是基于正太分布的統計OCV模型，比如POCV(Parametric?OCV)模型，或稱SOCV(Statistical?OCV)模型；在基于正太分布的統計OCV模型中，一般取三倍標準差(3σ)范圍即可滿足概率是99.73％的大部分情況。

但是，隨著工藝進程發展，工藝特征尺寸不斷變小，上述基于STA的各種OCV模型無法完整地包含影響延時計算的各種因素，因此，需要SPICE仿真來獲取精度更高的時序數據進行分析。但目前在SPICE仿真結果中考慮OCV效應的方式較為簡單，直接套用STA工具吐出的時序報告中的時序減免因子，或是設計者根據自身設計經驗設置所需的時序減免因子，這些方式都可能添加不符合實際的時序減免因子，導致最終的時序分析結果要更差，即導致時序結果過于悲觀，使得解決時序路徑上的時序違例問題的過程更加困難，時間成本變長，進一步擴大時序收斂難度。

發明內容

本專利申請提供一種估算SPICE仿真時序數據OCV效應的方法，以克服或者緩解現有技術的缺陷。

一種估算SPICE仿真時序數據中OCV效應的方法，其包括：

STA時序違例路徑確定步驟，以確定出現時序違例的時序路徑；

PVT環境SPICE仿真的步驟，以在PVT環境下對目標電路進行SPICE仿真以生成對應的SPICE仿真時序數據；

篩選延時單元種子點的步驟，以根據SPICE仿真時序數據篩選出目標電路中的延時單元種子點；

SPICE?MC仿真統計分析計算的步驟，以對延時單元種子點進行SPICE?MC仿真，得到MC仿真時序數據，以計算統計特征值；

確定單元延時減免系數的步驟，以計算該延時單元種子點的時序減免系數；