[发明专利]标准单元设计中的电源布线

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及电子设计自动化（EDA）领域，并且更具体地涉及用于设计集成电路（IC）的标准单元的电源轨的布线。

背景技术

计算机辅助的基于单元的设计已经被开发用于快速设计大尺寸IC、诸如专用集成电路（ASIC）和门阵列。单元是已经预设计并且预验证为构建块的电路。被称为标准单元和门阵列的设计技术使用不同类型的这样的构建块。在标准单元设计中，库中的每个不同单元可以具有活跃（active）、门和金属级的独特几何尺寸。然而，对于门阵列，每个门阵列单元共享称为核心单元的同一构建块，该核心单元包括固定的活跃和门级的几何尺寸。仅使用一个或多个核心单元的活跃和门元件之间的金属互连来实施不同门阵列单元。标准单元或门阵列单元的示例包括逆变器、NAND门、NOR门、触发器和其他类似的逻辑电路。

在设计集成电路的过程期间，设计者可以从单元库选择特定单元，并且在设计中使用它们。库包括已经被设计用于给定集成电路（IC）制造过程、诸如互补金属氧化物半导体（CMOS）制备的单元。这些单元通常具有固定的高度但可变的宽度，其使得单元能够放置成行。单元从一个设计到下个设计不改变，但它们互连的方式将会改变，以在给定的设计中实现期望的功能。凭借能够从库中选择用于在设计中使用的单元，设计者能够快速实施期望的功能而不必要定制设计单元。因此设计者在制造时将会在某种程度上确信该集成电路将如预期地进行工作而不必要担心组成每个单元的个体晶体管的细节。

基于单元的设计具有电源轨，该电源轨向单元供给电压电位、诸如VDD。VDD或VSS电源轨在备用模式期间可以失能，以节省电源。为了从备用模式快速唤醒，一些单元是保留寄存器，该保留寄存器在备用期间保存状态信息。在备用模式中，保留寄存器由保留电压供电，该保留电压维持开启，即使在主供给电压失能的情况下。保留寄存器可以贯穿集成电路不受约束地放置，该集成电路要求保留电压跨越每个单元行在保留轨上布线，以用于最优布线效率。

常规单元在单元的顶部和底部边界设计有主电源轨（例如，VDD和VSS），其允许电源轨在相邻单元行之间共享。一些设计包含两个电源供给：主供给VDD，其能够在块非活跃时关闭以节省电源，以及保留供给VDDR，其始终开启。保留供给用于在主供给VDD关闭时保存块的状态，以便在变回开启时，它能够恢复操作而不必重置它的状态并且从擦除开始。携带保留电压的电源轨（“保留轨”）跨越单元的内部来布线，以便单元的每个行具有它自己专用的保留轨。然而，为单元增加专用保留轨增加了单元高度或者占据如下的布线轨道，该布线轨道可以以其他方式被用来路由用于连接单元的引脚的全局信号。另外，具有专用于单元的仅一行的保留轨是浪费的，因为保留轨仅携带主电源轨、诸如VDD的电流的小部分。

发明内容

本公开内容的实施例涉及一种用于集成电路设计的基于单元的架构。在一个实施例中，集成电路实施基于单元的架构，包括单元实例行，沿着第一边界邻接单元实例的第一相邻行并且沿着第二边界邻接单元实例的第二相邻行。第一电源轨（例如，携带辅助电压）沿着该第一边界延伸。第二电源轨（例如，VSS）沿着该第二边界延伸。该第二电源轨比该第一电源轨宽，其使得第二电源轨能够携带更多电流。另外，第三电源轨（例如，VDD）跨单元实例的第二行的内部延伸。

第一电源轨能够在单元实例行之间共享，这在第一电源轨用在设计中时减少了单元的尺寸，并且因此还减少了由单元实例创建的集成电路的尺寸。另外，具有第二电源轨比第一电源轨宽有益于这样的配置，在该配置中第二电源轨携带比第一电源轨更多的电流。在一些实施例中，单元的高度是布线节距的非整数倍。例如，单元高度可以是一半的布线节距的奇数倍（例如，9.5、10.5），以便单元的一个边界在轨道上并且单元的其他边界在半轨道上。这一点使得第一电源轨和第二电源轨具有不同宽度，同时仍然维持与布线轨道的合适对准。

在一个实施例中，一种非瞬时计算机可读介质存储单元库，该单元库包括用于集成电路设计的多个单元。这些单元的每个包括沿着该单元的第一边界延伸的第一电源轨；沿着与该第一边界相对的该单元的第二边界延伸的第二电源轨。该第二电源轨比该第一电源轨宽。第三电源轨，跨该标准单元的内部延伸。