分布式睡眠晶體管網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體制造工藝特征尺寸的急劇縮小，現(xiàn)代片上系統(tǒng)靜態(tài)低功耗設(shè)計(jì)的必要性日益突出。目前比較流行的數(shù)字集成電路靜態(tài)低功耗技術(shù)主要有多電源技術(shù)和功率門控技術(shù)。在功率門控技術(shù)中，一些稱作睡眠晶體管的額外器件被插入外部供電軌線和模塊內(nèi)部給標(biāo)準(zhǔn)單元供電的“虛擬供電軌線”之間以實(shí)現(xiàn)電源關(guān)斷，從而節(jié)省靜態(tài)功耗。睡眠晶體管既可以選擇高閾值器件，也可選擇和標(biāo)準(zhǔn)單元中的晶體管相同的低閾值器件。當(dāng)選擇高閾值器件時(shí)，該技術(shù)又被稱作多閾值技術(shù)。功率門控技術(shù)經(jīng)歷了

2、最初的模塊級(jí)功率門控結(jié)構(gòu)以及后來(lái)的分簇式功率門控結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)在業(yè)界普遍流行的則是分布式睡眠晶體管網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到在減小睡眠晶體管總面積的同時(shí)又能有效抑制電路性能惡化的目標(biāo)。
　　本文著重研究了分布式睡眠晶體管網(wǎng)絡(luò)的綜合原理和綜合算法，包括對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的線性建模及分析、基于信號(hào)完整性考慮的ST壓降約束分析、基于全靜態(tài)快速分析技術(shù)的簇和簇集最大瞬時(shí)電流的估算、采用啟發(fā)式算法和退火算法對(duì)睡眠晶體管尺寸的優(yōu)化，并使用Perl語(yǔ)言和Matlab平臺(tái)開(kāi)發(fā)

3、出一整套睡眠晶體管綜合工具；本文還提出了一種基于標(biāo)準(zhǔn)單元行布局規(guī)范的分布式睡眠晶體管網(wǎng)絡(luò)物理實(shí)現(xiàn)方法以及與之相應(yīng)的設(shè)計(jì)流程，該流程與傳統(tǒng)的ASIC半定制設(shè)計(jì)流程有較好的兼容性，之后利用ISCAS85和ISCAS89系列中的部分benchmark模塊，采用中芯國(guó)際smic18工藝進(jìn)行了睡眠晶體管綜合工具及物理實(shí)現(xiàn)方案的可靠性和高效性驗(yàn)證，對(duì)比現(xiàn)有的國(guó)外論文實(shí)驗(yàn)結(jié)果，效果良好。本文最后簡(jiǎn)單討論了完整功率門控技術(shù)必需的外圍模塊，包括地反射抑制