專利名稱：用于功率最優(yōu)化的精細(xì)溝道寬度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及集成電路設(shè)計(jì)，更具體地，涉及為功率最優(yōu)化實(shí)施精細(xì)(粒度， granular)溝道寬度的方法和/或設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于與損失功率相關(guān)的成本，所以互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成電路(IC) 功率減小是重要的。功率相關(guān)的產(chǎn)品成本(即，在為了應(yīng)對(duì)高溫環(huán)境的功率耗散能力方面) 和功率相關(guān)的操作成本這兩者在市場(chǎng)中變得分化(differentiation)。數(shù)字CMOS IC中的功耗被考慮為靜態(tài)(即，功耗持續(xù)而與系統(tǒng)活動(dòng)無關(guān))或動(dòng)態(tài)(即，僅在開關(guān)行為發(fā)生時(shí)消耗功率)。在常規(guī)數(shù)字CMOS工藝中的靜態(tài)功耗通常是未充當(dāng)理想開關(guān)的晶體管的結(jié)果。該晶體管難以完全截止。該晶體管保持部分導(dǎo)通，并因此允許漏電流流動(dòng)。漏電流導(dǎo)致功率的持續(xù)浪費(fèi)?？赏ㄟ^針對(duì)晶體管使用不同的開關(guān)閾值(即，晶體管的“Vt”)來減少靜態(tài)功耗。 具有較高Vt的晶體管會(huì)具有較差性能(即，該晶體管導(dǎo)通較慢，并在導(dǎo)通時(shí)具有較小的驅(qū)動(dòng)電流)。然而，具有較高Vt的晶體管在截止時(shí)具有較少的功率泄漏。具有不同Vt值的多個(gè)庫允許設(shè)計(jì)者構(gòu)建具有目標(biāo)性能/功率權(quán)衡的IC。如果該多個(gè)庫在其它方面相同(即， 對(duì)于相同功能的不同Vt版本，管腳連接在相同位置)，則該庫被稱為封裝布局(footprint) 兼容。期望實(shí)施一種精細(xì)溝道寬度的方法和/或設(shè)備，用于功率最優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
總體而言，本發(fā)明涉及記錄了具有一個(gè)或多個(gè)單元的單元庫的存儲(chǔ)介質(zhì)，該存儲(chǔ)介質(zhì)可由計(jì)算機(jī)讀取并可被計(jì)算機(jī)用來設(shè)計(jì)集成電路。該一個(gè)或多個(gè)單元可具有物理尺寸參數(shù)和溝道寬度參數(shù)。物理尺寸參數(shù)可以是該一個(gè)或多個(gè)單元的封裝布局。溝道寬度參數(shù)可具有最小驅(qū)動(dòng)器尺寸和最大驅(qū)動(dòng)器尺寸。溝道寬度參數(shù)可限定一范圍，在集成電路的設(shè)計(jì)流程期間，工具可在不改變封裝布局的情況下基于一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)，在該范圍內(nèi)使溝道寬度在最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和最小驅(qū)動(dòng)器尺寸之間變化。本發(fā)明的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)可包括為功率最優(yōu)化提供精細(xì)溝道寬度，其可以(i) 允許使用精細(xì)溝道寬度的加工獨(dú)立方法(foundry independent approach)，以使性能和功率最優(yōu)化，(ii)允許設(shè)計(jì)具有最大驅(qū)動(dòng)器尺寸、最小驅(qū)動(dòng)器尺寸以及多個(gè)中間驅(qū)動(dòng)器尺寸的單元，同時(shí)通常保持在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則檢查(DRC)參數(shù)內(nèi)，(iii)允許將單元設(shè)計(jì)為以最小驅(qū)動(dòng)器尺寸、最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和中間驅(qū)動(dòng)器尺寸的功率和性能為特征，(iv)創(chuàng)建查詢表， 使得可利用任何最終驅(qū)動(dòng)器尺寸估計(jì)功率和性能，(ν)提供經(jīng)受得住跨功率和性能范圍的大粒度單元的工具，(vi)在功率和性能中移除阻礙區(qū)域中漏泄最優(yōu)化(Leakage In Place Optimization) (LIPO)工具進(jìn)行最優(yōu)化工作的大階躍函數(shù)，(vii)注釋信息，在LIPO工具針對(duì)最佳功率/性能權(quán)衡估計(jì)正確驅(qū)動(dòng)器尺寸之后，該信息用于以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散(OD)面積和器件寬度重新定義單元，(Viii)允許在設(shè)計(jì)流程中的任何點(diǎn)進(jìn)行器件寬度修正，(ix)引入以動(dòng)態(tài)功率降低為目的的能力，經(jīng)由在設(shè)計(jì)流程晚期中具有零的正松弛回收(positive slack recovery)以使設(shè)計(jì)影響最小化，和/或(χ)當(dāng)適合于該應(yīng)用時(shí)，引入以靜態(tài)或動(dòng)態(tài)功率回收為目標(biāo)的能力。


本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)下面詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求及附圖而顯而易見，其中圖1是針對(duì)具有Vt和溝道長度變化量的四個(gè)單元的示例性布局的圖示；圖2是Ix單元、h單元以及溝道寬度縮放(scaled)的Ix單元(基于h單元封裝布局)的實(shí)施例的圖示；圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的三個(gè)單元的實(shí)施例的圖示；圖4是單元結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的圖示；圖5是用于單元的功率參數(shù)和性能參數(shù)的查詢表的實(shí)施例的圖示；以及圖6是在設(shè)計(jì)集成電路中使用精細(xì)溝道寬度來最優(yōu)化功率的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式通過使用不同的晶體管溝道長度可減少靜態(tài)功耗。為了使具有不同溝道長度的庫封裝布局兼容，可以將這些庫全部設(shè)計(jì)為最大溝道長度的尺寸?？蓜?chuàng)建提供了數(shù)個(gè)(例如， 三個(gè)以上)溝道長度選項(xiàng)和/或數(shù)個(gè)(例如，三個(gè)以上)Vt選項(xiàng)的單元庫，其可具有相同封裝布局以容許電力減小和精確性能/功率最優(yōu)化。參考圖1，示出了圖解具有Vt和溝道長度變化量的多個(gè)單元IOOa-IOOd的圖示。每個(gè)單元(或設(shè)備)100a-100d均可實(shí)現(xiàn)倒相單元。單元IOOa-IOOd可包括區(qū)域(或電路)102、 區(qū)域(或電路)104、區(qū)域(或電路)106、區(qū)域(或電路)110、區(qū)域(或電路)112、區(qū)域(或電路)114、以及區(qū)域(或電路)116。單元IOOa和IOOb可包括區(qū)域(或電路)108a。單元 IOOc和IOOd可包括區(qū)域(或電路)108b。單元IOOb和IOOd可包括區(qū)域(或電路)118。 區(qū)域102可以是連接到每個(gè)單元IOOa-IOOd的漏極部分的Vdd電源跡線(traces)。區(qū)域 104可以是建立每個(gè)單元IOOa-IOOd的P型晶體管的源極和漏極的P+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域106 可以是每個(gè)單元IOOa-IOOd的N擴(kuò)散阱部分。區(qū)域108a可以是每個(gè)單元IOOa和IOOb的柵極部分。區(qū)域108b可以是每個(gè)單元IOOc和IOOd的寬柵極部分。區(qū)域110可以是連接到每個(gè)單元IOOa-IOOd的柵極108a或108b的柵極觸點(diǎn)跡線。區(qū)域112可以是每個(gè)單元 IOOa-IOOd的輸出端子。區(qū)域114可以是建立每個(gè)單元IOOa-IOOd的N型晶體管的源極和漏極的N+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域116可以是連接到每個(gè)單元IOOa-IOOd的源極部分的Vss電源跡線。區(qū)域118可以是每個(gè)單元IOOb和IOOd的Vt注入?yún)^(qū)(implant regions)。單元100a —般地示出了提供最小溝道長度、正常Vt倒相單元的布局。單元IOOb 一般地提供最小溝道長度、具有Vt注入?yún)^(qū)118的高Vt倒相單元。單元IOOc —般地提供了示出了具有寬晶體管柵極108b的擴(kuò)展溝道長度、正常Vt倒相單元的示例性布局。單元 IOOd 一般地提供了示出了具有寬晶體管柵極108b的擴(kuò)展溝道長度、并具有Vt注入?yún)^(qū)118 的高Vt倒相單元的示例性布局。
由于技術(shù)遷移到越來越小的尺寸并且相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)則變得更具限制性，因此提供封裝布局兼容、溝道長度縮放的庫變得更加困難。本發(fā)明的一些實(shí)施方式可提供在正常單元中限定精細(xì)溝道寬度(GCW)器件的方法論。在集成電路設(shè)計(jì)中，GCW器件可用來最優(yōu)化功率和性能。一些實(shí)施方式也一般地描述使單元的GCW縮放版本的限定和使用自動(dòng)化的方法。一些實(shí)施方式也可提供定義和創(chuàng)建可放置在現(xiàn)有的定線芯片級(jí)數(shù)據(jù)庫(routed chip level database)中的GCW單元的工藝規(guī)程。GCW單元可用于使靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)功率回收最大化。晶體管尺寸可內(nèi)建到IC設(shè)計(jì)師使用的單元庫。設(shè)計(jì)工具可在最小化功率的同時(shí)最優(yōu)化性能。針對(duì)特定應(yīng)用的性能說明書經(jīng)常建議選擇使用了較小晶體管的功能單元。該性能說明書也可包括減小的芯片面積。單元庫可定義單位尺寸(例如，Ix標(biāo)準(zhǔn)倒相器的尺寸)的P溝道晶體管和N溝道晶體管。并聯(lián)的多個(gè)晶體管可用來獲得更高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度(例如， 性能)?？山?jīng)常通過使用較少的并聯(lián)晶體管實(shí)現(xiàn)使用較小晶體管的單元?？赏ㄟ^減小溝道寬度而非減少并聯(lián)晶體管的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)較小驅(qū)動(dòng)單元。如果該庫在其它方面大體上相同(例如，針對(duì)不同的溝道寬度，管腳連接可在相同位置并且物理尺寸可以是相似的)，則該庫一般地被稱為“封裝布局兼容”。封裝布局兼容的單元可輕易地在直到并包括設(shè)計(jì)流程的最后階段的任何位置交換，從而滿足性能和功率目的。參考圖2，示出單元140、160和180的框圖。單元(或設(shè)備)140可以是Ix驅(qū)動(dòng)倒相單元。單元(或設(shè)備)160可以是&驅(qū)動(dòng)倒相單元。單元(或設(shè)備)180可以是Ix驅(qū)動(dòng)倒相單元。單元140可包括區(qū)域(或電路)142、區(qū)域(或電路)144、區(qū)域(或電路)146、區(qū)域(或電路)148、區(qū)域(或電路)150、區(qū)域(或電路)152、區(qū)域(或電路)1 和區(qū)域(或電路)156。區(qū)域142可以是連接到單元140的漏極部分的Vdd電源跡線。區(qū)域144可以是建立單元140的P型晶體管的源極和漏極的P+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域146可以是單元140的N擴(kuò)散阱部分。區(qū)域148可以是單元140的柵極部分。區(qū)域150可以是連接到單元140的柵極部分148的柵極觸點(diǎn)。區(qū)域152可以是單元140的輸出端子。區(qū)域巧4可以是建立單元140 的N型晶體管的源極和漏極的N+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域156可以是連接到單元140的源極部分的 Vss電源跡線。單元160可包括區(qū)域(或電路)162、區(qū)域(或電路)164、區(qū)域(或電路)166、區(qū)域 (或電路)168、區(qū)域(或電路)170、區(qū)域(或電路)172、區(qū)域(或電路)174和區(qū)域(或電路)176。區(qū)域162可以是連接到單元160的漏極部分的Vdd電源跡線。區(qū)域164可以是建立單元160的P型晶體管的源極和漏極的P+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域166可以是單元160的N擴(kuò)散阱部分。區(qū)域168可以是單元160的柵極部分。區(qū)域170可以是連接到單元160的柵極部分168的柵極觸點(diǎn)。區(qū)域172可以是單元160的輸出端子。區(qū)域174可以是建立單元160 的N型晶體管的源極和漏極的N+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域176可以是連接到單元160的源極部分的 Vss電源跡線。單元180 —般地包括基于單元160封裝布局的溝道寬度縮放Ix的驅(qū)動(dòng)器單元。 單元180可包括區(qū)域(或電路)182、區(qū)域(或電路)184、區(qū)域(或電路)186、區(qū)域(或電路)188、區(qū)域(或電路)190、區(qū)域(或電路)192、區(qū)域(或電路)194和區(qū)域(或電路)196。 區(qū)域182可以是連接到單元180的漏極部分的Vdd電源跡線。區(qū)域184可以是建立單元 180的P型晶體管的源極和漏極的P+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域186可以是單元180的N擴(kuò)散阱部分。區(qū)域188可以是單元180的柵極部分。區(qū)域190可以是連接到單元180的柵極部分188的柵極觸點(diǎn)。區(qū)域192可以是單元180的輸出端子。區(qū)域194可以是建立單元180的N型晶體管的源極和漏極的N+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域196可以是連接到單元180的源極部分的Vss電源跡線。單元180示出了在擴(kuò)散區(qū)184上方并在擴(kuò)散區(qū)194下方的空間。溝道寬度縮放布局可具有與單元140相似的性能和漏泄特性，但可以與單元160封裝布局兼容(例如，可具有相同物理尺寸和管腳位置)。因此，只要性能和功率標(biāo)準(zhǔn)大體上相稱，則單元180和單元 160可在最終IC設(shè)計(jì)的布局中相互交換。參考圖3，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例示出了單元250a-250c的框圖。單元250a可實(shí)施為h驅(qū)動(dòng)倒相器單元。單元250b可實(shí)施為基于單元250a封裝布局的1. 5x驅(qū)動(dòng)倒相器單元。單元250c可實(shí)施為基于單元250a封裝布局的Ix驅(qū)動(dòng)倒相器單元。單元250a-250c 可包括區(qū)域(或電路)252、區(qū)域(或電路)256、區(qū)域(或電路)258、區(qū)域(或電路)260以及區(qū)域(或電路)264。單元250a可包括區(qū)域(或電路)25 和區(qū)域(或電路)262a。單元250b可包括區(qū)域(或電路)254b和區(qū)域(或電路)^2b。單元250c可包括區(qū)域(或電路)25 和區(qū)域(或電路)262c。區(qū)域252可以是連接到每個(gè)單元250a-250c的漏極部分的Vdd電源跡線。區(qū)域 25如-25如可以是建立每個(gè)單元250a-250c的P型晶體管的源極和漏極的P+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域 256可以是每個(gè)單元250a-250c的柵極部分。區(qū)域258可以是連接到每個(gè)單元250a_250c 的柵極部分256的柵極觸點(diǎn)。區(qū)域260可以是每個(gè)單元250a-250c的輸出端子。區(qū)域 262aj62c可以是建立每個(gè)單元250a-250c的N型晶體管的源極和漏極的N+擴(kuò)散區(qū)。區(qū)域264可以是連接到單元250a-250c的源極部分的Vss電源跡線。通常，單元250a-250c 之間的差異可以是區(qū)域單元262aj62c和區(qū)域的OD面積以及所導(dǎo)致的單元 250a-250c功率/性能分布。參考圖4，示出單元結(jié)構(gòu)300的實(shí)施例的框圖。該單元可以是單元lOOa-lOOd、140、 160、180和/或250a-250c中的任何一個(gè)或多個(gè)。結(jié)構(gòu)300通常包括參數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn))310、 參數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn))320、參數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn))330、查詢表(或標(biāo)準(zhǔn))340、查詢表(或標(biāo)準(zhǔn))350以及參數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn))360。結(jié)構(gòu)300可與塊(或電路)362以及塊(或電路)364關(guān)聯(lián)。參數(shù)310 可定義為結(jié)構(gòu)300的溝道寬度參數(shù)(例如，區(qū)域25 和/或沈加的寬度)。參數(shù)320可定義為溝道寬度參數(shù)310的最小驅(qū)動(dòng)器尺寸。參數(shù)330可定義為溝道寬度參數(shù)310的最大驅(qū)動(dòng)器尺寸。查詢表340可存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)300的功率標(biāo)準(zhǔn)。查詢表350可存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)300的性能標(biāo)準(zhǔn)(例如，傳播延遲、上升時(shí)間、下降時(shí)間等)。參數(shù)360可定義為結(jié)構(gòu)300的物理尺寸參數(shù)。參數(shù)360 —般地定義結(jié)構(gòu)300的封裝布局。塊362可包括非暫時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)。塊364 可包括計(jì)算機(jī)。結(jié)構(gòu)300可在單元庫內(nèi)定義，并且該單元庫可記錄在計(jì)算機(jī)364可讀的存儲(chǔ)介質(zhì) 362上。結(jié)構(gòu)300可用來設(shè)計(jì)集成電路。結(jié)構(gòu)300可具有兩個(gè)以上參數(shù)，其包括但不限于 物理尺寸參數(shù)360和溝道寬度參數(shù)310。溝道寬度參數(shù)310可包括最大驅(qū)動(dòng)器尺寸330和最小驅(qū)動(dòng)器尺寸320?？赏ㄟ^工具(例如，被配置為設(shè)計(jì)集成電路的計(jì)算機(jī)程序)使擴(kuò)散區(qū) (例如，擴(kuò)散區(qū)25如-25如和/或的溝道寬度在最大驅(qū)動(dòng)器尺寸330和最小驅(qū)動(dòng)器尺寸320之間變化。在集成電路的設(shè)計(jì)流程期間，該工具可基于查詢表340的一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)、查詢表350的一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)或兩者的組合來改變溝道寬度參數(shù)310。 如結(jié)合圖5進(jìn)一步示出的，結(jié)構(gòu)300可包括描述，該描述包括查詢表340和/或350的一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)和功率標(biāo)準(zhǔn)。單元的溝道寬度可包括擴(kuò)散區(qū)(OD)，該擴(kuò)散區(qū)可變化以滿足特別應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。物理尺寸參數(shù)360可包括用于結(jié)構(gòu)300的封裝布局，使得該封裝布局可以不依賴于結(jié)構(gòu)300的溝道寬度的任何變化而保持相同。由于結(jié)構(gòu)300的封裝布局可保持相同，因此在設(shè)計(jì)流程中任何點(diǎn)可以針對(duì)不同溝道寬度單元交換結(jié)構(gòu)300?？稍趩卧环胖煤投ň€(routed)之前或之后交換該單元。參考圖5，示出了查詢表340和350的實(shí)施例的圖示。查詢表340通常包括多個(gè)參數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn))340a-340n。參數(shù)340a_340n可定義為形成查詢表340的多個(gè)不同功率標(biāo)準(zhǔn)。可在結(jié)構(gòu)300的描述中定義參數(shù)340a-340n的值。查詢表350通常包括多個(gè)參數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn))350a-350n。參數(shù)350a_350n可定義為形成查詢表350的多個(gè)不同的性能標(biāo)準(zhǔn)。可在結(jié)構(gòu)300的描述中定義參數(shù)350a-350n的值。在集成電路的設(shè)計(jì)流程期間，設(shè)計(jì)工具可使用查詢表340和/或查詢表350以最優(yōu)化單元的功率消耗量和/或性能。參考圖6，示出圖解用于示例性電路設(shè)計(jì)流程的過程(或方法)400的流程圖。過程400通常包括步驟(或狀態(tài))410、步驟(或狀態(tài))420、步驟(或狀態(tài))430、步驟(或狀態(tài))440、步驟(或狀態(tài))450、步驟(或狀態(tài))460和步驟(或狀態(tài))470。步驟410可將針對(duì)高性能目標(biāo)的時(shí)序限制和寄存器傳輸級(jí)(RTL)設(shè)計(jì)復(fù)制到一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)工具?？赏ㄟ^計(jì)算機(jī)364執(zhí)行設(shè)計(jì)工具。步驟420可將單元庫復(fù)制到設(shè)計(jì)工具。步驟430可將GCW單元列表復(fù)制到設(shè)計(jì)工具。步驟440可將來自步驟410-430的輸入用于針對(duì)高性能目標(biāo)的靜態(tài)時(shí)序分析、門級(jí)綜合、放置和定線、以及最優(yōu)化。步驟450可將時(shí)序限制改變到低目標(biāo)性能、 向設(shè)計(jì)工具呈現(xiàn)GCW單元，并執(zhí)行針對(duì)低性能目標(biāo)產(chǎn)品的區(qū)域中漏泄最優(yōu)化(LIPO)流程。 步驟460可向設(shè)計(jì)工具呈現(xiàn)GCW單元，并針對(duì)高性能目標(biāo)產(chǎn)品執(zhí)行用于最終單元最優(yōu)化的 LIPO流程。步驟470可根據(jù)在步驟450和/或步驟460中確定的單元最優(yōu)化來固定GCW單元的溝道寬度。LIPO可以是時(shí)序驅(qū)動(dòng)的漏泄功率減小過程。在LIPO中，在靜態(tài)時(shí)序分析 (STA)中具有足夠時(shí)序余量的路徑可在邏輯路徑中使單元交換為相同功能性的較低功率版本。在LIPO處理之后，該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)較低的功率并且由于該低功率單元通常慢于被替代的單元因此具有較小的時(shí)序余量。通常，對(duì)于在LIPO期間可精細(xì)縮放哪些單元和單元內(nèi)器件的限定可以是步驟420 和430的一部分。在實(shí)施例中，普通組合門電路可以是最優(yōu)化的候選，而復(fù)雜的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可能不是最優(yōu)化的候選。復(fù)雜的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的特征時(shí)間可能較高，并且在其中允許精細(xì)縮放的器件數(shù)量可能較低(例如，僅輸出驅(qū)動(dòng)器)。對(duì)于被標(biāo)識(shí)為能夠LIPO最優(yōu)化的每個(gè)精細(xì)溝道寬度單元，可根據(jù)單元(例如 250a-250c)來構(gòu)造布局。結(jié)果，最小驅(qū)動(dòng)器尺寸、最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和多個(gè)中間驅(qū)動(dòng)器尺寸可以是完全的DRC(DRC clean) 0對(duì)于器件寬度變化量，在OD面積變化時(shí)應(yīng)大體上保持普通P N溝道寬度比。可在最小尺寸和最大尺寸(分別例如單元250c和單元250a)上進(jìn)行特性化。在最小驅(qū)動(dòng)器尺寸和最大驅(qū)動(dòng)器尺寸之間可利用多個(gè)中間驅(qū)動(dòng)器尺寸?？衫糜糜贚IP0、足夠的功率/性能/容量信息創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)查詢表模型(例如，在圖5中所示的查詢表340和/或350)?？衫糜嗔繉?duì)查詢表340和/或350中的數(shù)據(jù)進(jìn)行防護(hù)帶防護(hù) (guardbanded)，從而解決由于更改OD面積時(shí)布局應(yīng)力效應(yīng)改變所導(dǎo)致的不精確。
在執(zhí)行LIPO時(shí)(例如，通過計(jì)算機(jī)364)，LIPO可知曉查詢表340和/或350中的縮放信息，以便針對(duì)每個(gè)GCW可縮放單元確定用于功率/性能的最佳溝道寬度、溝道長度、 和/或閾值電壓。使用一個(gè)或多個(gè)查詢表340和/或350，LIPO的結(jié)果可以是(i)針對(duì)非 GCW單元的封裝布局兼容單元交換信息，以及(ii)所推薦的針對(duì)GCW單元的溝道寬度、溝道長度和/或閾值電壓，從而提供最優(yōu)功率/性能權(quán)衡。上述的方法論可用于片上系統(tǒng)(SOC)開發(fā)，從而向著設(shè)計(jì)周期結(jié)束來最優(yōu)化功率 /性能。本發(fā)明的方法論也可用來將高性能設(shè)計(jì)遷移到較低性能目標(biāo)而維持定線芯片級(jí)數(shù)據(jù)庫?？舍槍?duì)多重性能/功率目標(biāo)設(shè)計(jì)一些產(chǎn)品。因此，相同軟件可用于最終產(chǎn)品，然而不會(huì)由于針對(duì)較高性能低容量應(yīng)用的設(shè)計(jì)使高容量、低性能應(yīng)用過載。在實(shí)施例(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè))中，讀取溝道IC和硬盤控制器IC可要求相同功能性。然而，商用產(chǎn)品可能需要其性能是消費(fèi)類電池供電筆記本計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的兩倍。通常，相對(duì)于消費(fèi)類產(chǎn)品的商用產(chǎn)品考慮可使用多個(gè)開發(fā)成果。每個(gè)產(chǎn)品市場(chǎng)均可為目標(biāo)市場(chǎng)產(chǎn)品利用固定開發(fā)成本。可替換地，可迫使較低性能應(yīng)用承擔(dān)由較高性能應(yīng)用導(dǎo)致的額外功率開銷。然而，利用GCW單元，可證明能夠允許單個(gè)開發(fā)成本受杠桿作用(leveraged) 以便進(jìn)入附加產(chǎn)品細(xì)分(product segments)的流程。使用GCW單元產(chǎn)生的最優(yōu)化可避免通常限制LIPO效率的大Vt型階躍函數(shù)。溝道寬度縮放庫可相似于使用許多并聯(lián)、小寬度晶體管的庫。然而，GCW縮放庫針對(duì)多產(chǎn)品開發(fā)的使用可提供具有不同性能/功率能力的功能相似產(chǎn)品。本發(fā)明的一些實(shí)施方式在加工期間除了允許靜態(tài)功率回收之外還可允許動(dòng)態(tài)功率回收。一些實(shí)施方式可能對(duì)于封裝布局兼容的溝道長度縮放可能比40nm技術(shù)更有挑戰(zhàn)性的觀納米(nm)技術(shù)也是有意義的。一些實(shí)施方式也可在動(dòng)態(tài)功率減小和擴(kuò)展的靜態(tài)功率減小中提供新的分化能力。 一些實(shí)施方式也可將高精細(xì)(fine-grained)解決方案添加到現(xiàn)有LIPO工具。一些實(shí)施方式也可擴(kuò)展LIPO和相似工具，從而允許經(jīng)由位置固定優(yōu)化來減小動(dòng)態(tài)功率損失。一些實(shí)施方式可結(jié)合現(xiàn)有產(chǎn)品，或針對(duì)小幅增加開發(fā)成本實(shí)現(xiàn)多市場(chǎng)產(chǎn)品開發(fā)。正如對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，由附圖1至附圖6的圖示執(zhí)行的功能可使用根據(jù)本說明書的教導(dǎo)編程的以下項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)來實(shí)現(xiàn)常規(guī)通用處理器、數(shù)字計(jì)算機(jī)、微處理器、微控制器、RISC (精簡指令集計(jì)算機(jī))處理器、CISC (復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)) 處理器、SIMD(單指令多數(shù)據(jù))處理器、信號(hào)處理器、中央處理單元(CPU)、算術(shù)邏輯單元 (ALU)、視頻數(shù)字信號(hào)處理器(VDSP)和/或相似計(jì)算機(jī)器。正如對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員同樣顯而易見的，熟練的程序員可基于本公開的教導(dǎo)容易配備適當(dāng)?shù)能浖?、固件、編碼、例程、 指令、操作碼、微碼和/或程序模塊。一般通過機(jī)器實(shí)施的一個(gè)或多個(gè)處理器從介質(zhì)或若干介質(zhì)執(zhí)行該軟件。如在本文中所描述的，本發(fā)明也可通過配備ASIC(特定用途集成電路)、平臺(tái) ASIC、FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)、PLD (可編程邏輯器件)、CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器件)、 海量門數(shù)(門海，sea-0f-gates)、RFIC(射頻集成電路)、ASSP(專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)實(shí)施，或通過使常規(guī)組件電路的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)來實(shí)施，其更改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地顯而易見。本發(fā)明的元件可形成器件、單元、部件、系統(tǒng)、機(jī)器和/或設(shè)備中一個(gè)或多個(gè)的部分或全部。該器件可包括但不限于服務(wù)器、工作站、存儲(chǔ)陣列控制器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、便攜電子裝置、電池供電裝置、機(jī)頂盒、譯碼器、解碼器、轉(zhuǎn)碼器、壓縮器、解壓縮器、預(yù)處理器、后處理器、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、收發(fā)機(jī)、密碼電路、蜂窩電話、數(shù)字照相機(jī)、定位和/或?qū)Ш较到y(tǒng)、醫(yī)療器材、平視顯示器 (heads-up displays)、無線器件，錄音、存儲(chǔ)和/或重放裝置，錄像、存儲(chǔ)和/或重放裝置、 游戲平臺(tái)、外圍設(shè)備和/或多芯片模塊。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解本發(fā)明的元件可在其它類型的器件中實(shí)施，從而滿足特別應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。 盡管參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不背離本發(fā)明范圍的情況下可在形式和細(xì)節(jié)上做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種記錄單元庫的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述單元庫包括一個(gè)或多個(gè)單元，所述存儲(chǔ)介質(zhì)可由計(jì)算機(jī)讀取并通過所述計(jì)算機(jī)用于設(shè)計(jì)集成電路，所述一個(gè)或多個(gè)單元包括物理尺寸參數(shù)，包括所述一個(gè)或多個(gè)單元的封裝布局；以及溝道寬度參數(shù)，包括最小驅(qū)動(dòng)器尺寸和最大驅(qū)動(dòng)器尺寸，其中，所述溝道寬度參數(shù)限定一范圍，在所述集成電路的設(shè)計(jì)流程期間，工具在不改變所述封裝布局的情況下基于一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)，在所述范圍內(nèi)使所述溝道寬度在所述最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和所述最小驅(qū)動(dòng)器尺寸之間變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)單元進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述單元庫進(jìn)一步包括查詢表，所述查詢表包括所述一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)、所述一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)，或所述一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)和所述一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)這兩者的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，在調(diào)整(i)所述一個(gè)或多個(gè)單元的功率消耗量、(ii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的性能、或(iii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的所述功率消耗量和所述性能這兩者的組合時(shí)，所述查詢表對(duì)所述工具進(jìn)行約束。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，在調(diào)整(i)所述一個(gè)或多個(gè)單元的靜態(tài)功率消耗量、(ii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的動(dòng)態(tài)功率消耗量、或(iii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的所述靜態(tài)功率消耗量和所述動(dòng)態(tài)功率消耗量這兩者的組合時(shí)，所述查詢表對(duì)所述工具進(jìn)行約束ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述單元庫包括多個(gè)所述單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述溝道寬度參數(shù)包括所述一個(gè)或多個(gè)單元的擴(kuò)散區(qū)的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，在所述一個(gè)或多個(gè)單元已被放置和定線之后，將所述一個(gè)或多個(gè)單元的特定溝道寬度調(diào)整到所述一個(gè)或多個(gè)單元的不同溝道寬度。
9.一種創(chuàng)建包括一個(gè)或多個(gè)單元的單元庫的方法，所述單元庫用于設(shè)計(jì)集成電路，所述方法包括以下步驟(A)使用計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)所述一個(gè)或多個(gè)單元的物理尺寸參數(shù)，所述物理尺寸參數(shù)包括所述一個(gè)或多個(gè)單元的封裝布局；以及(B)在所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)所述一個(gè)或多個(gè)單元的溝道寬度參數(shù)，所述溝道寬度參數(shù)包括最小驅(qū)動(dòng)器尺寸和最大驅(qū)動(dòng)器尺寸，其中，所述溝道寬度參數(shù)限定一范圍，在所述集成電路的設(shè)計(jì)流程期間，工具在不改變所述封裝布局的情況下基于一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)，在所述范圍內(nèi)使所述溝道寬度在所述最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和所述最小驅(qū)動(dòng)器尺寸之間變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)單元進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述單元庫進(jìn)一步包括查詢表，所述查詢表包括所述一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)、所述一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)，或所述一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)和所述一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)這兩者的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在調(diào)整(i)所述一個(gè)或多個(gè)單元的功率消耗量、(ii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的性能、或(iii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的所述功率消耗量和所述性能這兩者的組合時(shí)，所述查詢表對(duì)所述工具進(jìn)行約束。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在調(diào)整(i)所述一個(gè)或多個(gè)單元的靜態(tài)功率消耗量、(ii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的動(dòng)態(tài)功率消耗量、或(iii)所述一個(gè)或多個(gè)單元的所述靜態(tài)功率消耗量和所述動(dòng)態(tài)功率消耗量這兩者的組合時(shí)，所述查詢表對(duì)所述工具進(jìn)行約束。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，經(jīng)由正松弛回收來最優(yōu)化所述動(dòng)態(tài)功率消耗量。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述溝道寬度參數(shù)包括所述一個(gè)或多個(gè)單元的擴(kuò)散區(qū)的寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述一個(gè)或多個(gè)單元已被放置和定線之后， 將所述一個(gè)或多個(gè)單元的特定溝道寬度調(diào)整到所述一個(gè)或多個(gè)單元的不同溝道寬度。
17.—種在集成電路設(shè)計(jì)中最優(yōu)化功率的方法，所述方法包括以下步驟(A)使用計(jì)算機(jī)在所述設(shè)計(jì)中執(zhí)行多個(gè)單元的放置和定線，其中(i)一個(gè)或多個(gè)所述單元包括(a)包括一個(gè)或多個(gè)所述單元的封裝布局的物理尺寸參數(shù)，以及(b)包括最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和最小驅(qū)動(dòng)器尺寸的溝道寬度參數(shù)，以及(ii)所述溝道寬度參數(shù)限定一范圍，工具在不改變所述封裝布局的情況下基于一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)，在所述范圍內(nèi)使所述溝道寬度在所述最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和所述最小驅(qū)動(dòng)器尺寸之間變化；(B)在最優(yōu)化期間利用所述工具調(diào)整一個(gè)或多個(gè)所述單元的所述溝道寬度參數(shù)；以及 (c)將所述溝道寬度參數(shù)最終定下來，從而創(chuàng)建所述集成電路的最終設(shè)計(jì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中(i)一個(gè)或多個(gè)所述單元進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)，以及(ii)所述工具最優(yōu)化所述一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在調(diào)整(a)—個(gè)或多個(gè)所述單元的功率消耗量、(b) —個(gè)或多個(gè)所述單元的性能、或(iii) 一個(gè)或多個(gè)所述單元的所述功率消耗量和所述性能這兩者的組合時(shí)，一個(gè)或多個(gè)所述單元的一個(gè)或多個(gè)查詢表對(duì)所述工具進(jìn)行約束。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述查詢表包括一個(gè)或多個(gè)所述單元的多個(gè)功率消耗量和多個(gè)性能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于功率最優(yōu)化的精細(xì)溝道寬度。一種記錄單元庫的存儲(chǔ)介質(zhì)，該單元庫具有一個(gè)或多個(gè)單元，該存儲(chǔ)介質(zhì)可由計(jì)算機(jī)讀取并可通過計(jì)算機(jī)用于設(shè)計(jì)集成電路。該一個(gè)或多個(gè)單元可具有物理尺寸參數(shù)和溝道寬度參數(shù)。物理尺寸參數(shù)可以是該一個(gè)或多個(gè)單元的封裝。溝道寬度參數(shù)可具有最小驅(qū)動(dòng)器尺寸和最大驅(qū)動(dòng)器尺寸。溝道寬度參數(shù)可限定一范圍，工具在集成電路的設(shè)計(jì)流程期間基于一個(gè)或多個(gè)功率標(biāo)準(zhǔn)在不改變封裝的情況下，在該范圍內(nèi)將溝道寬度在最大驅(qū)動(dòng)器尺寸和最小驅(qū)動(dòng)器尺寸之間變化。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102346792SQ201110205798
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者喬納森·W·伯恩, 杰弗里·S·布朗, 馬克·F·特納 申請(qǐng)人:Lsi公司