專利名稱：解析計(jì)算耦合互連功耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種微電子集成電路領(lǐng)域中超大規(guī)模集成電路的互連功耗計(jì)算的方法。本發(fā)明可用于在集成電路設(shè)計(jì)工程的前期，考慮耦合情況下，快速近似計(jì)算得出互連線功耗。
背景技術(shù)：
在超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，功耗已經(jīng)成為最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)之一，隨著集成電路工藝節(jié)點(diǎn)的縮小，功耗成為限制集成電路性能的主要因素。集成電路的互連功耗是功耗的主要來(lái)源。而且由于技術(shù)的發(fā)展使互連的寄生效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，這一比例正在增大。為了在集成電路設(shè)計(jì)前期，提前預(yù)知電路互連功耗的相對(duì)精確值，必須采用提前對(duì)互連功耗值進(jìn)行估計(jì)。當(dāng)前IC互連功耗計(jì)算方法主要有兩種一種是采用SPICE軟件計(jì)算工具，計(jì)算時(shí)， 該類軟件內(nèi)核通過(guò)分析處理互連的圖形信息，對(duì)每一種激勵(lì)源下的互連電壓，電流進(jìn)行擬合，然后對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)積分，得到功耗值。例如，HSPICE軟件就是用該種方法完成計(jì)算的。該方法在計(jì)算處理大量互連圖形數(shù)據(jù)時(shí)耗費(fèi)的計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，將會(huì)延長(zhǎng)電路設(shè)計(jì)時(shí)間，增加了設(shè)計(jì)成本。第二種方法是在計(jì)算功耗之前，首先對(duì)互連進(jìn)行解析化簡(jiǎn)，得到一種利于直接進(jìn)行功耗計(jì)算的簡(jiǎn)單電路形式，然后進(jìn)行功耗計(jì)算。例如，清華大學(xué)的專利申請(qǐng)“全芯片互連線功耗最優(yōu)的布局階段緩沖器規(guī)劃方法”(申請(qǐng)?zhí)?00810101598. 8，公開(kāi)號(hào)CN 101241523A)公開(kāi)了一種利用模塊間互連線的時(shí)間松弛量，計(jì)算邏輯拓?fù)鋱D中各邊的權(quán)重， 利用預(yù)流推進(jìn)方法得到邏輯拓?fù)鋱D的最大割集，并對(duì)割集的每條邊分配時(shí)間松弛量，利用該結(jié)果計(jì)算電路消耗的互連線功耗。該方法存在的不足是，只能對(duì)布局階段的集成電路互連網(wǎng)絡(luò)功耗進(jìn)行計(jì)算，不能在設(shè)計(jì)前期利用集成電路的網(wǎng)表文件進(jìn)行互連功耗計(jì)算；尤其是在進(jìn)行互連功耗計(jì)算時(shí)，涉及互連延時(shí)，計(jì)算方法比較復(fù)雜繁瑣，執(zhí)行效率比較低。Massimo Alioto. Gaetano Palumbo. Massimo Poli. "Analysis and Modeling of Energy Consumption in RLC Tree Circuits". IEEE TRANSACTIONS ON VERY LARGE SCALE INTEGRATION (VLSI) SYSTEMS, VOL. 17，NO. 2，F(xiàn)EBRUARY 2009，該篇論文公開(kāi)了一種將 IC 互連線抽象為RLC樹(shù)，并利用驅(qū)動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納對(duì)互連樹(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)，最終得出了解析計(jì)算互連功耗的一種方法。Payam Heydari. Massoud Pedram. “Interconnect Energy Dissipation in High-Speed ULSI Circuits，，· Proceedings of the 15th International Conference on VLSI Design (VLSID. 02)，該篇論文提出 了一種利用IC互連的傳輸線效應(yīng)計(jì)算互連功耗的方法，并利用“Telegrapher’ s equations”推導(dǎo)出了該種IC互連功耗的計(jì)算方法。上述兩篇論文所公開(kāi)的兩種方法存在的共同不足是只是將互連線抽象為集總電路，并沒(méi)有考慮到現(xiàn)今實(shí)踐中集成電路互連間存在著強(qiáng)烈的耦合效應(yīng)，使計(jì)算結(jié)果不精確。 互連耦合效應(yīng)帶來(lái)的電路寄生參數(shù)增加，將會(huì)增大互連功耗的值，所以當(dāng)考慮實(shí)際互連耦合效應(yīng)時(shí)，利用上述兩篇論文中的計(jì)算方法得出的互連功耗值與實(shí)際的互連功耗值誤差比較大
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出了一種解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，能夠在滿足互連線耦合效應(yīng)的要求下，計(jì)算出互連線功耗的解析結(jié)果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明計(jì)算耦合互連線功耗的步驟如下(1)記錄工藝節(jié)點(diǎn)讀集成電路設(shè)計(jì)前期的頂層規(guī)劃文件，記錄文件中的工藝節(jié)
點(diǎn)ο(2)儲(chǔ)存互連信息將工藝節(jié)點(diǎn)代入ITRS數(shù)據(jù)表格，讀工藝節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的互連線參數(shù)和兩個(gè)斜坡輸入電壓參數(shù)，將這些數(shù)值存入Matlab軟件的互連參數(shù)變量中。(3)求元件值將互連線參數(shù)代入PTM的計(jì)算公式，利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，計(jì)算得到耦合互連線電路的元件參數(shù)值。(4)判斷輸入電壓類型4a)將輸入電壓設(shè)定為簡(jiǎn)單輸入電壓和復(fù)雜輸入電壓兩種類型；4b)存儲(chǔ)輸入電壓數(shù)據(jù)；讀取步驟(2)中儲(chǔ)存的斜坡輸入電壓參數(shù)，將讀取的參數(shù)存入兩個(gè)1行6列矩陣A^A2中；4c)產(chǎn)生測(cè)試矩陣；利用Matlab軟件的矩陣產(chǎn)生函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)1行6列的矩陣A3， 矩陣中奇數(shù)位的數(shù)據(jù)為1，偶數(shù)位的數(shù)據(jù)為0 ；4d)矩陣相乘；利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，將矩陣A3分別與矩陣~、A2相乘，得到兩個(gè)1行6列矩陣A4、A5 ；4e)提取非零項(xiàng)；利用Matlab軟件的矩陣處理函數(shù)運(yùn)算功能，按從左至右的順序分別提取A4、A5中的非零項(xiàng)，得到兩個(gè)1行3列矩陣A6、A7 ；4f)循環(huán)判斷；利用Matlab軟件的矩陣比較函數(shù)運(yùn)算功能，循環(huán)判斷矩陣慫為中的每一列數(shù)據(jù)是否相等，若完全相等，則為復(fù)雜輸入電壓，執(zhí)行步驟(7)，否則，則為簡(jiǎn)單輸入電壓，執(zhí)行步驟(5)。(5)將簡(jiǎn)單類型輸入電壓接入耦合互連電路的輸入端。(6)求簡(jiǎn)單輸入功耗6a)通過(guò)解耦和計(jì)算，得到耦合接地電容C” Cc2 ；經(jīng)過(guò)解耦合計(jì)算，去掉耦合互連電路中的耦合電容Ce，增加兩個(gè)耦合接地電容Cc^CmCel與C1并聯(lián)，C。2與C2并聯(lián)，CpC2是耦合電路中的接地電容；6b)利用Matlab軟件的時(shí)域分析功能，求互連電阻禮、R2中的電流值Iri、Ir2的時(shí)域表達(dá)式；6c)按照下列公式計(jì)算耦合互連功耗E E = JT (Zr2^1 + I2r2R2)dt其中，E是耦合互連功耗，是Iri是互連輸入電流，R1是互連電阻，Ir2是互連輸入電流，R2是互連電阻。(7)將復(fù)雜類型輸入電壓接入耦合互連電路的輸入端。(8)求復(fù)雜輸入功耗
8a)直接將斜坡輸入電壓接入耦合電容C。兩端，利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，計(jì)算得到耦合電容C。上的電流值Ic。；8b)去掉耦合互連電路中的耦合電容C。，利用Matlab軟件的時(shí)域分析功能，計(jì)算得到互連電阻隊(duì)、R2中電流Iri、Ir4的時(shí)域表達(dá)式；8c)利用Matlab軟件的矩陣處理功能，將步驟4e)中兩個(gè)1行3列矩陣A6、A7內(nèi)的6個(gè)值按從小到大順序排列，按順序分別賦給Tl、T2、T3、T4、T5、T6 ；8d)利用Matlab數(shù)值計(jì)算功能，分別在0到Tl、Tl到T2、T2到T3、T3到T4、T4 到T5、T5到Τ6區(qū)間內(nèi)，用Irt加上Ic。，Ir4減去Ic。，得到各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流
IRIO、IR20、IRII、IR21、1羾2、1跎2、1羾3、1跎3、IR14、IR24、IR15、IR25 ‘8e)按照下列公式計(jì)算耦合互連功耗E
CO
P = + ^n + IR\2 + Ijm + Zm4 + + {Jriq + I/m + IRII + IRU + ^14 + ^15)^2]^
0其中，E是耦合互連功耗，IE10, Ieii, Ie12, IE13> IE14> Ie15是各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流，R1是互連電阻，Ie20> Ir21 > Ir22 >IE23> IE24> Ir25是各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流， R2是互連電阻。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)第一，本發(fā)明在存儲(chǔ)互連信息時(shí)，由于采用了集成電路設(shè)計(jì)前期的工藝節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)， 使互連功耗計(jì)算可以在集成電路設(shè)計(jì)前期實(shí)施，克服了現(xiàn)有方法只能適用設(shè)計(jì)后期布局階段的集成電路，執(zhí)行效率比較低的不足，本發(fā)明規(guī)避了集成電路設(shè)計(jì)后期進(jìn)行互連功耗計(jì)算涉及互連延時(shí)，計(jì)算方法比較復(fù)雜繁瑣，提高了集成電路的設(shè)計(jì)效率。第二，本發(fā)明求元件值計(jì)算時(shí)，由于單獨(dú)計(jì)算了耦合互連電容，使得在計(jì)算耦合互連功耗時(shí)，考慮了互連的耦合效應(yīng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中只是將互連線抽象為集總電路，并沒(méi)有考慮到實(shí)際的集成電路中的互連間存在著強(qiáng)烈的耦合效應(yīng)，使功耗計(jì)算結(jié)果誤差很大的不足，本發(fā)明使互連功耗計(jì)算結(jié)果更加精確。


圖1為本發(fā)明的總流程圖；圖2為本發(fā)明求元件值步驟中涉及的互連電路原理圖；圖3為本發(fā)明判斷輸入電壓類型的子流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。步驟1.記錄工藝節(jié)點(diǎn)。讀集成電路設(shè)計(jì)前期的頂層規(guī)劃文件，記錄文件中工藝節(jié)
點(diǎn)ο步驟2.儲(chǔ)存互連信息。將工藝節(jié)點(diǎn)代入ITRS數(shù)據(jù)表格，讀工藝節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的互連線參數(shù)和兩個(gè)斜坡輸入電壓參數(shù)。斜坡輸入電壓參數(shù)包括兩個(gè)輸入電壓的起點(diǎn)坐標(biāo)值、電壓峰值處的坐標(biāo)值和終點(diǎn)坐標(biāo)值，將這些數(shù)值存入Matlab軟件的互連參數(shù)變量中。步驟3.求元件值
將步驟2中 存儲(chǔ)的互連參數(shù)代入PTM給出的計(jì)算公式，用Matlab軟件計(jì)算得到耦合電路的元件參數(shù)值并賦值給圖2所示的互連電路。圖2是耦合互連電路，電路中Vinl、Vin2 是兩個(gè)互連的斜坡輸入電壓；禮、R2是互連電阻，Lp L2是互連電感，Cp C2是互連接地電容， C。是互連耦合電容。輸入電壓Vinl與隊(duì)、Lp C1串聯(lián)，C1另一端接地。輸入電壓Vin2與R2、 L2、C2串聯(lián)，C2另一端接地。C。兩端分別連接在Q、C2的非接地端。3a)按照下列公式計(jì)算電阻禮、R2的數(shù)值R1=R2=^其中，RU R2是互連電阻，P是互連材料電阻率，L是互連長(zhǎng)度，W是互連寬度，T 是互連厚度；3b)按照下列公式計(jì)算電容Q、C2的數(shù)值C1 =C2 =￡i「g + 2.22(7r~^)319+1.17(-)076(-__)012 LUUb1J IH kS+ OJOHjKS + \.5\H} V +4.53//； _其中，Cp C2是互連電容，ε是材料介質(zhì)介電常數(shù)，L是互連長(zhǎng)度，W是互連寬度，H 為互連介質(zhì)層厚度，S是互連間距，T是互連厚度；3c)按照下列公式計(jì)算電容C。的數(shù)值Cc =￡i[l.l4^(~^~)009+0.7《~^~)U4+1.16(~^~f
L SyH+2mJ V+1.5V V+1.87 WoW _其中，C。是互連耦合電容，ε是材料介質(zhì)介電常數(shù)，L是互連長(zhǎng)度，T是互連厚度， S是互連間距，H為互連介質(zhì)層厚度，W是互連寬度；3d)按照下列公式計(jì)算電感Lp L2的數(shù)值
「 τ r /V^ri , 2Ζ、1 0.22(W + T)1L1=L2= ln(-) + - +-i--
2π L W + T 2L _其中，L1、L2是耦合互連電感，μ 0是材料介質(zhì)常數(shù)，L是互連長(zhǎng)度，W是互連寬度， T是互連厚度。步驟4.判斷輸入電壓類型下面結(jié)合圖3對(duì)判斷輸入電壓類型的具體步驟作進(jìn)一步描述。4a)設(shè)定輸入電壓類型。將輸入電壓設(shè)定為簡(jiǎn)單輸入電壓和復(fù)雜輸入電壓兩種類型，設(shè)定的原則是，若輸入電壓的起點(diǎn)坐標(biāo)相同，并且到達(dá)峰值的時(shí)間相同時(shí)，為簡(jiǎn)單輸入電壓，其余的輸入電壓為復(fù)雜輸入電壓；4b)存儲(chǔ)輸入電壓數(shù)據(jù)。讀取步驟2中儲(chǔ)存的斜坡輸入電壓參數(shù)，包括起點(diǎn)坐標(biāo)值，電壓峰值處的坐標(biāo)值和終點(diǎn)坐標(biāo)值，將該坐標(biāo)值存入Matlab軟件中的兩個(gè)1行6列矩陣A”A2中。矩陣中，每?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)代表輸入電壓在時(shí)間-電壓坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)。第一個(gè)數(shù)據(jù)和第二個(gè)數(shù)據(jù)是輸入電壓起點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，第三個(gè)和第四個(gè)數(shù)據(jù)是輸入電壓峰值的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，第五個(gè)和第六個(gè)數(shù)據(jù)是輸入電壓終點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，其中，橫坐標(biāo)的單位是秒，縱坐標(biāo)的單位是伏特；4c)產(chǎn)生測(cè)試矩陣。利用Matlab軟件的矩陣產(chǎn)生函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)1行6列的矩陣 A3，矩陣中奇數(shù)位的數(shù)據(jù)為1，偶數(shù)位的數(shù)據(jù)為0 ；
4d)矩陣相乘。利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，將矩陣A3與矩陣A1、A2相乘， 得到兩個(gè)1行6列矩陣A4、A5;4e)提取非零項(xiàng)。利用Matlab軟件的矩陣處理函數(shù)運(yùn)算功能，按從左至右的順序提取A4、A5中的非零項(xiàng)，得到兩個(gè)1行3列矩陣A6, A7 ；4f)循環(huán)判斷。利用Matlab軟件的矩陣比較函數(shù)運(yùn)算功能，循環(huán)判斷矩陣A6、A7 中的每一列數(shù)據(jù)是否相等，若完全相等，則為復(fù)雜輸入電壓，執(zhí)行步驟7，否則，則為簡(jiǎn)單輸入電壓，執(zhí)行步驟5。步驟5.簡(jiǎn)單類型電壓輸入。將簡(jiǎn)單類型輸入電壓接入耦合互連電路的輸入端。步驟6.求簡(jiǎn)單輸入功耗本步驟輸入的電壓是簡(jiǎn)單輸入電壓。圖2耦合互連線電路中Vinl、Vin2是互連線的斜坡輸入電壓，R1^R2是互連電阻，LpL2是互連電感，CpC2是互連接地電容，Cc是互連耦合電容。輸入電壓Vinl與RpLpC1串聯(lián)，C1另一端接地。輸入電壓￥&2與1 2、1^2、(2串聯(lián)，C2 另一端接地。C。兩端分別連接在C” C2的非接地端。下面結(jié)合圖2對(duì)互連功耗的具體計(jì)算步驟作詳盡描述。6a)解耦和計(jì)算，得到耦合接地電容Cc^Ce2 Ccl=Cc(l-^-)其中，Ccl是解耦合運(yùn)算得到的耦合接地電容，Cc是互連線耦合電容，TR2、TR1為步驟2中讀取的輸入電壓到達(dá)峰值時(shí)間；Cc2=Cc(l-^)
Iri其中，Cc2是解耦合運(yùn)算得到的耦合接地電容，Cc是互連線耦合電容，TE1, Te2為步驟2中讀取的輸入電壓到達(dá)峰值時(shí)間；經(jīng)過(guò)解耦合計(jì)算，對(duì)圖2中電路實(shí)施變換去掉圖2中耦合互連電路中的耦合電容 C。，增加兩個(gè)耦合接地電容Ccl, Cc2，Ccl與C1并聯(lián)，Cc2與C2并聯(lián)；6b)利用Matlab軟件的時(shí)域分析功能，計(jì)算得到實(shí)施變換后互連電路札、R2中的電流Irl、Ir2的時(shí)域表達(dá)式；6c)按照下列公式計(jì)算耦合互連功耗E E = [(1乂 + ”2R2)dt其中，E耦合互連功耗，是Iri是互連輸入電流，R1是互連電阻，Irt是互連輸入電流，R2是互連電阻。步驟7.復(fù)雜類型電壓輸入。將步驟4得出的復(fù)雜類型輸入電壓接入耦合互連電路的輸入端。步驟8.求簡(jiǎn)單輸入功耗下面結(jié)合圖2互連線電路對(duì)互連功耗的具體計(jì)算步驟作詳盡描述。8a)直接將斜坡輸入電壓接入圖2電路中的耦合電容C。兩端，利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，計(jì)算得到耦合電容C。上的電流值I。。；8b)去掉圖2互連電路中的耦合電容，利用Matlab軟件的時(shí)域分析功能，計(jì)算得到互連電阻禮、R2中電流Iri、Irt的時(shí)域表達(dá)式；
8c)利用Matlab軟件的矩陣處理功能，將4d)中兩個(gè)1行3列矩陣A6、A7內(nèi)的6 個(gè)值按從小到大順序排列，按順序分別賦給Tl、T2、T3、T4、T5、T6 ；8d)利用Matlab數(shù)值計(jì)算功能，分別在0到Tl、Tl到T2、T2到T3、T3到T4、T4 到T5、T5到Τ6區(qū)間內(nèi)，用Irt加上Ic。，Ir4減去Ic。，得到各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流
IRIO、IR20、IRII、IR21、1羾2、1跎2、1羾3、1跎3、IR14、IR24、IR15、IR25 ‘8e)按照下列公式計(jì)算耦合互連功耗E
OO
E =+I2RU+ Iln + Iln + I2RU + IL· 風(fēng) + (^20 + 4ι + I2Rn + Ilu + I2RU + ImsWdt
0其中，E是耦合互連功耗，IE10, Ieii, Ie12, IE13> IE14> Ie15是各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流，R1是互連電阻，Ie20> Ir21 > Ir22 >IE23> IE24> Ir25是各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流， R2是互連電阻。
權(quán)利要求
1. 一種解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，包括如下步驟(1)記錄工藝節(jié)點(diǎn)讀集成電路設(shè)計(jì)前期的頂層規(guī)劃文件，記錄文件中的工藝節(jié)點(diǎn)；(2)儲(chǔ)存互連信息將工藝節(jié)點(diǎn)代入ITRS數(shù)據(jù)表格，讀工藝節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的互連線參數(shù)和兩個(gè)斜坡輸入電壓參數(shù)，將這些數(shù)值存入Matlab軟件的互連參數(shù)變量中；(3)求元件值將互連線參數(shù)代入PTM的計(jì)算公式，利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能， 計(jì)算得到耦合互連線電路的元件參數(shù)值；(4)判斷輸入電壓類型4a)將輸入電壓設(shè)定為簡(jiǎn)單輸入電壓和復(fù)雜輸入電壓兩種類型；4b)存儲(chǔ)輸入電壓數(shù)據(jù)；讀取步驟(2)中儲(chǔ)存的斜坡輸入電壓參數(shù)，將讀取的參數(shù)存入兩個(gè)1行6列矩陣A^A2中；4c)產(chǎn)生測(cè)試矩陣；利用Matlab軟件的矩陣產(chǎn)生函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)1行6列的矩陣A3，矩陣中奇數(shù)位的數(shù)據(jù)為1，偶數(shù)位的數(shù)據(jù)為O ；4d)矩陣相乘；利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，將矩陣A3分別與矩陣ApA2相乘，得到兩個(gè)1行6列矩陣A4、A5;4e)提取非零項(xiàng)；利用Matlab軟件的矩陣處理函數(shù)運(yùn)算功能，按從左至右的順序分別提取A4、A5中的非零項(xiàng)，得到兩個(gè)1行3列矩陣A6, A7 ；4f)循環(huán)判斷；利用Matlab軟件的矩陣比較函數(shù)運(yùn)算功能，循環(huán)判斷矩陣A6、A7中的每一列數(shù)據(jù)是否相等，若完全相等，則為復(fù)雜輸入電壓，執(zhí)行步驟(7)，否則，則為簡(jiǎn)單輸入電壓，執(zhí)行步驟(5)；(5)將簡(jiǎn)單類型輸入電壓接入耦合互連電路的輸入端；(6)求簡(jiǎn)單輸入功耗6a)通過(guò)解耦和計(jì)算，得到耦合接地電容C” Cc2 ；經(jīng)過(guò)解耦合計(jì)算，去掉耦合互連電路中的耦合電容C。，增加兩個(gè)耦合接地電容(^、(；2，Ccl與C1并聯(lián)，Cc2與C2并聯(lián)，C1^C2是耦合電路中的接地電容；6b)利用Matlab軟件的時(shí)域分析功能，求互連電阻隊(duì)、R2中的電流值Iri、Ir2的時(shí)域表達(dá)式；6c)按照下列公式計(jì)算耦合互連功耗E E f+D2)論其中，E是耦合互連功耗，是Iri是互連輸入電流，R1是互連電阻，Ir2是互連輸入電流， R2是互連電阻；(7)將復(fù)雜類型輸入電壓接入耦合互連電路的輸入端；(8)求復(fù)雜輸入功耗8a)直接將斜坡輸入電壓接入耦合電容C。兩端，利用Matlab軟件的數(shù)值計(jì)算功能，計(jì)算得到耦合電容C。上的電流值Ic。；8b)去掉耦合互連電路中的耦合電容C。，利用Matlab軟件的時(shí)域分析功能，計(jì)算得到互連電阻禮、R2中電流Iri、Irt的時(shí)域表達(dá)式；8c)利用Matlab軟件的矩陣處理功能，將步驟4e)中兩個(gè)1行3列矩陣A6、A7內(nèi)的6 個(gè)值按從小到大順序排列，按順序分別賦給1\、T2、T3、T4、T5、T6 ；8d)利用Matlab數(shù)值計(jì)算功能，分別在O到T1、T1到T2, T2到T3、T3到T4, T4到T5, T5 到T6區(qū)間內(nèi)，用Iri加上Ic。，Ir4減去Ic。，得到各區(qū)間內(nèi)的近似耦合互連輸入電流ΙΚΚ1、ΙΕ20>IrII、Ir21、Ir12、Ir22、1羾3、1跎3、Ir14、Ir24、Ir15、Ir25 ‘8e)按照下列公式計(jì)算耦合互連功耗E :
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的斜坡輸入電壓參數(shù)，包括兩個(gè)輸入電壓的起點(diǎn)坐標(biāo)值、電壓峰值處的坐標(biāo)值和終點(diǎn)坐標(biāo)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的PTM計(jì)算公式如下3a)按照下列公式計(jì)算電阻隊(duì)、R2的數(shù)值
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，其特征在于，步驟4a)中所述的設(shè)定輸入電壓類型的原則是，若輸入電壓的起點(diǎn)坐標(biāo)相同，并且到達(dá)峰值的時(shí)間相同時(shí)， 為簡(jiǎn)單輸入電壓，其余的輸入電壓為復(fù)雜輸入電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，其特征在于，步驟4b)中所述的存儲(chǔ)輸入電壓數(shù)據(jù)的方法是，存儲(chǔ)輸入電壓參數(shù)的兩個(gè)矩陣中，每?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)為輸入電壓在時(shí)間-電壓坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)；第一個(gè)數(shù)據(jù)和第二個(gè)數(shù)據(jù)是輸入電壓起點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，第三個(gè)和第四個(gè)數(shù)據(jù)是輸入電壓峰值的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，第五個(gè)和第六個(gè)數(shù)據(jù)是輸入電壓終點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)的單位是秒，縱坐標(biāo)的單位是伏特。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，其特征在于，步驟6a)中所述的解耦合計(jì)算公式如下
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種解析計(jì)算耦合互連功耗的方法，該方法可用于在集成電路設(shè)計(jì)工程前期，計(jì)算得出耦合互連功耗。該方法的具體步驟包括(1)記錄工藝節(jié)點(diǎn)；(2)儲(chǔ)存互連信息；(3)求元件值；(4)判斷輸入電壓類型簡(jiǎn)單輸入電壓執(zhí)行步驟(5)，復(fù)雜輸入電壓執(zhí)行步驟(7)；(5)簡(jiǎn)單類型電壓輸入；(6)求簡(jiǎn)單輸入功耗；(7)復(fù)雜類型電壓輸入；(8)求復(fù)雜輸入功耗。本發(fā)明的方法包含互連的耦合效應(yīng)，功耗計(jì)算結(jié)果更加精確；本發(fā)明使用集成電路設(shè)計(jì)前期的工藝節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算互連功耗，提高了集成電路的設(shè)計(jì)效率。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102243675SQ20111019213
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者楊銀堂, 董剛, 賈文星 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)