本文關(guān)鍵詞：0.6V 40nm低電壓標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：降低工作電壓已成為提高CMOS電路能效的有效方法,研究表明,當(dāng)前工藝中電路最高效能點出現(xiàn)在近閾值工作區(qū)域附近。但是,近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元的性能比正常電壓的惡化10倍,限制了系統(tǒng)的性能。因此,本文對近閾值高性能標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計展開研究。尺寸和版圖均會對近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元的性能產(chǎn)生50%的影響�；谠撎攸c,本論文對近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元進行多參數(shù)聯(lián)合設(shè)計優(yōu)化,包括：(1)針對寬度、叉指數(shù)、阱邊界位置等影響性能的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)和尺寸調(diào)節(jié)、凸?fàn)钰褰Y(jié)構(gòu)等可行性設(shè)計方案均進行全面優(yōu)化,保證設(shè)計出最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)單元。 (2)建立近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計數(shù)學(xué)優(yōu)化模型,包括設(shè)計變量、延時模型、面積模型和目標(biāo)函數(shù)。該模型將版圖對性能和面積的影響量化,實現(xiàn)參數(shù)設(shè)計和版圖設(shè)計同時優(yōu)化。(3)針對不同的延時面積折中目標(biāo),完成標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計。此外,針對近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元建庫,本論文提出將建庫激勵波形分段表示,并基于大量實際電路確定分段系數(shù)。該方法將標(biāo)準(zhǔn)單元庫的時序準(zhǔn)確性提高到6.8%。本文在SMIC 40nm工藝下完成0.6V低電壓標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計與指標(biāo)驗證,驗證指標(biāo)包括延時、能量、能量延時積和面積,驗證方法為利用基準(zhǔn)測試電路分別采用設(shè)計庫和工藝廠原始庫進行綜合和電路指標(biāo)對比。結(jié)果表明,采用目標(biāo)函數(shù)D7A設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)單元庫綜合時,電路的延時平均減少16.47%,能耗平均減少30.38%,能量延時積減少41.86%,面積平均增加15.8%。
【關(guān)鍵詞】：近閾值 標(biāo)準(zhǔn)單元庫 高性能 時序準(zhǔn)確性
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN402
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 論文研究內(nèi)容及意義13
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計基礎(chǔ)15-26
• 2.1 標(biāo)準(zhǔn)單元指標(biāo)15-17
• 2.2 標(biāo)準(zhǔn)單元版圖規(guī)格17-18
• 2.3 標(biāo)準(zhǔn)單元版圖寄生效應(yīng)18-22
• 2.3.1 阱邊界接近效應(yīng)18-20
• 2.3.2 淺槽隔離壓力效應(yīng)20-21
• 2.3.3 寄生電容21-22
• 2.4 近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元特征22-24
• 2.4.1 性能惡化22
• 2.4.2 上升下降延時不平衡22-23
• 2.4.3 溫度反型效應(yīng)23
• 2.4.4 版圖寄生效應(yīng)影響嚴(yán)重23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計26-55
• 3.1 近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元性能惡化分析26-28
• 3.2 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計參數(shù)28-30
• 3.3 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計方案30-31
• 3.4 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計數(shù)學(xué)優(yōu)化模型31-46
• 3.4.1 設(shè)計變量32
• 3.4.2 延時模型32-45
• 3.4.3 面積模型45-46
• 3.4.4 目標(biāo)函數(shù)46
• 3.5 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計與結(jié)果46-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第四章 近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元建庫55-61
• 4.1 建庫方法概述55-57
• 4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)單元建庫流程55
• 4.1.2 單元庫時序準(zhǔn)確性55-56
• 4.1.3 時序準(zhǔn)確性——建庫因素56-57
• 4.2 近閩值標(biāo)準(zhǔn)單元建庫激勵波形57-59
• 4.3 單元庫時序準(zhǔn)確性驗證59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 近閾值標(biāo)準(zhǔn)單元庫驗證61-68
• 5.1 標(biāo)準(zhǔn)單元庫驗證方法61-62
• 5.2 驗證結(jié)果與討論62-67
• 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)單元庫指標(biāo)對比62-65
• 5.2.2 性能討論65-66
• 5.2.3 文獻對比66-67
• 5.2.4 設(shè)計規(guī)則總結(jié)67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-69
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73
• 作者簡介73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李云崗,侯朝煥;標(biāo)準(zhǔn)單元庫的建立和參數(shù)提取[J];微計算機應(yīng)用;1999年04期

2 薛慶華;張明;劉偉;;0.25μm宏單元庫的驗證[J];中國集成電路;2003年01期

3 朱海博;桑紅石;李茜;李婭;;基于商用工藝的抗輻射標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計[J];微電子學(xué)與計算機;2013年06期

4 曾獻君,葉以正,何煜;基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫的多級函數(shù)分解[J];微電子學(xué);1993年01期

5 唐威;劉佑寶;吳龍勝;趙德益;盧紅利;;空間輻射效應(yīng)防護的標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計與實現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2010年04期

6 劉汝萍;朱余龍;;深亞微米標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計與開發(fā)[J];中國集成電路;2003年06期

7 孟少鵬;馬強;;基于TSMC55工藝的ELC流程[J];中國集成電路;2010年06期

8 黃璐;王浩;;一款驗證標(biāo)準(zhǔn)單元庫功能與延遲測量的芯片[J];中國集成電路;2014年06期

9 羅曉春,林爭輝;面積優(yōu)化再分解設(shè)計方法[J];電訊技術(shù);2001年01期

10 吳迪;馬亮;劉曉彥;;標(biāo)準(zhǔn)單元庫版圖縮放設(shè)計與實現(xiàn)[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向薛成;單軌電流模標(biāo)準(zhǔn)單元包設(shè)計[D];寧波大學(xué);2015年

2 喻鑫;40nm標(biāo)準(zhǔn)單元庫的移植與加固設(shè)計[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

3 冉慶龍;功耗均衡單元庫的設(shè)計與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 曹宏濤;高可靠性I/O標(biāo)準(zhǔn)單元庫及其ESD防護設(shè)計[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

5 劉金鑫;0.18μm抗輻射標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計與實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2016年

6 丁杰;0.6V 40nm低電壓標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計[D];東南大學(xué);2016年

7 蘇杭;TFET單元庫設(shè)計技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 翁文君;65納米輸入輸出單元庫研究和開發(fā)[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

9 吳樂順;基于SMIC 0.18um EEPROM工藝的標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2013年

10 黃濤;高可靠標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計與驗證[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：0.6V 40nm低電壓標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：270692