基于全定制IP设计的漏电流功耗仿真计算方法

提出了一种自顶向下的基于晶体管级的全定制IP漏电流功耗计算方法,该方法计算快速高效,实用性强,取代了以往完全依靠软件仿真进行功耗计算的技术.在设计龙芯 号CPU中的全定制IP时应用了此方法,该芯片采用的是中芯国际0 .18μm CMOS工艺技术.为了验证该方法,把计算结果与Synopsys公司的Nanosim仿真结果进行对比,误差只有10 %左右.由于软件仿真需要大量的测试激励与计算时间,而该方法不需要外加测试激励便可以计算出全定制IP漏电流功耗,并能快速找到其模块所在位置,使设计周期大为缩短,因此完全可以针对这种计算方法开发相应软件及进行应用     

基于测试向量中不确定位的漏电流优化技术

众所周知,CMOS电路测试时由漏电流引起的漏电流功耗在测试功耗中处于重要地位.降低测试时的漏电流对于延长需要周期性自测试的便携式系统电池寿命、提高测试的可靠性和降低测试成本都至关重要.文章首先分析了漏电流的组成,和与之相关的晶体管的堆栈效应.然后,我们提出了一种基于测试向量中不确定位(X位)、使用遗传算法优化集成电路测试时漏电流的方法.实验结果证明在组合电路和时序电路测试中该方法能够在不影响故障覆盖率的条件下,有效优化测试时电路的漏电流.     

基于弹性网稀疏表示的芯片参数成品率估算方法

当前集成电路芯片参数成品率估算通常预设大量扰动基函数进行芯片性能模型构建,易造成成品率估算方法复杂度过高.而若随意减少扰动基函数数量,则极易造成成品率估算精度缺失.针对此问题,本文提出一种芯片参数成品率稀疏估算方法.该方法首先根据工艺参数扰动建立具有随机不确定性的漏电功耗模型;然后按照关键度高低,利用弹性网自适应选取关键扰动基函数对漏电功耗模型进行稀疏表示建模;最后,利用贝叶斯理论及马尔科夫链方法对漏电功耗成品率进行估算.实验结果表明,该方法不仅可以使所构建的漏电功耗模型具有一般性和稀疏性优点,而且能够对漏电功耗成品率进行准确估算,与蒙特卡罗仿真结果相比估算误差不超过5%.同时,相较于蒙特卡罗采样,该方法还可以大幅减少算法仿真时间,具有更好的仿真效率.     

电源关断技术在导航芯片的物理设计实现

本文通过Cadence公司的EDI平台介绍了电源关断的物理设计流程,采用CPF文件定义了电源关断意图和功耗约束。通过对一款导航测试芯片采用电源关断技术,完成物理设计流程,并对芯片关断前后的漏电功耗进行了仿真分析。分析结果表明,采用电源关断技术,可以有效的降低芯片的漏电功耗。     

RFID系统驱动级功率放大器的设计与实现

设计了一个工作频段902～928 MHz、输出功率19 dBm、功率增益高达27 dB应用于射频识别(RFID)系统的驱动级功率放大器.运用了仿真优化和实际测试相结合的方法快速、成功地设计了该放大器.对完成匹配后的功率放大器进行仿真优化,得到了满足设计指标要求的匹配参数,再根据这些匹配参数构建实际的功率放大器,并对放大器进行实际测试,测试结果与仿真结果高度一致.实际测试结果表明,运用这种方法设计的功率放大器完全满足设计要求,可以很好地应用在RFID系统中,从而改善系统的性能.     

基于Copula理论的芯片多元参数成品率估算方法

当前芯片参数成品率研究主要局限于单一性能指标成品率估算或对多个单性能指标成品率进行均衡优化.针对此类方法易造成参数成品率缺失的问题,本文提出一种基于Copula理论的芯片多元参数成品率估算方法.该方法首先针对漏电功耗及芯片时延性能指标,构建具有随机相关性的漏电功耗及芯片时延模型;然后利用鞍点线抽样方法对漏电功耗及芯片时延的边缘分布概率进行求解;最后根据Copula理论得到准确的芯片多元参数成品率估算结果.仿真结果表明,相较于蒙特卡罗仿真,本文方法具有较高的仿真效率,仿真时间减少了12%以上,而且在不同国际电路与系统研讨会（International Symposium on Circuits and Systems,ISCAS）基准电路下,该方法与蒙特卡罗仿真结果的相对误差均保持在9%以内,能够在任意性能指标约束下,对芯片多元参数成品率进行有效估算,可为芯片设计人员提供同时考虑多个性能指标的参数成品率信息.     

一种智能化漏电保护芯片的设计

提出了一种智能化漏电保护芯片。电路基于0.6μm CMOS工艺、采用数模混合信号设计,并用全定制的方法实现。与现有模拟漏电保护芯片相比,该芯片具有较高的智能化:对输入信号是否有效进行辨识,以排除干扰,减少误动作;采用数字延时代替现有的RC延时方式,大大提高了控制精度及三级匹配;三级保护的不同应用环境的可编程性;实现智能化开关控制;具有报警功能,保障安全。由于芯片的大部分功能由数字电路实现,大大降低了功耗。通过采用全定制的方法,优化电路和版图设计,减少了芯片面积,降低了成本。     

基于软件仿真验证的含运放电路应用设计

概述了积分器和滤波器的工作原理,对这两种含运放典型电路的应用计算方法进行了说明,推导了输入/输出关系表达式,并采用Proteus仿真软件进行了仿真验证。结果表明,软件仿真与理论计算结果一致。给出了一种电压反馈取样电路的详细设计方法,该电路可以较好地反映输入信号的变化。针对滤波器快速设计方法中相位计算繁琐的不足,指出通过软件仿真可以准确、快捷地得出补偿量。     

一种使用Advance MS的全定制加法器加速设计

采用一种加速全定制IC设计的方法,完成了基于CSMC(华润上华)0.5 μm工艺的32位加法器的设计.使用动态差分多米诺逻辑,实现了基于Brent-Kung树结构的超前进位加法器;采用Mentor Graphics Advance MS仿真软件,加速进行Spice网表的仿真和版图后仿.仿真结果验证了Spice网表的正确性,得出加法器在版图后仿的关键路径延时为4.62 ns,整个设计流程可以应用于其他一些重要核心单元的全定制设计.     

基于 VMM 验证方法学的 USB 控制器 IP 验证方案

针对 USB 控制器 IP 的功能及结构特点,并且尽可能更快地完成验证以适应上市的需求,提出了一种基于 VMM验证方法学的高效验证方案.建立了一个层次化的、可重用的验证平台.利用 VMM 测试激励约束性随机产生的特点,提出了分层解析、分层约束的激励产生方法;利用 Synopsys 公司开发的验证 IP(VIP):AHB 总线功能模型和 USB 主机模型,快速构建仿真环境,模拟实际数据流的通信过程;充分发挥VIP的内部“后门”的作用,增强验证平台测试流的可控性.验证结果表明该验证平台能全面验证 USB 控制器 IP,且性能稳定、兼容性强;通过模拟实际的工作流程,达到了优化设计、缩短验证周期的目的.此方案的一些设计思想,对系统级平台及其他模块级验证平台设计具有参考意义