[发明专利]一种亚阈值组合逻辑电路的优化方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种亚阈值组合逻辑电路的优化方法及系统，在确定亚阈值组合逻辑电路的输入信号集合之后，从所述输入信号集合中选择输出不同的输入信号分别作为所述电路的输入转变组合，根据所述电路中器件栅极电压的变化，在所述电路中确定当所述电路的输入转变时，影响电路输入‑输出延时的器件，这样，在进行优化时，以所述影响电路输入‑输出延时的器件为约束条件，进行所述电路器件尺寸的优化，以使得所述输入转变下的延迟时间满足预设条件。该方法中，通过输入信号转变时，从电路中确定影响电路输入‑输出延时的器件，以这些器件作为约束条件，进行电路器件尺寸的优化，大大缩小了亚阈值组合逻辑电路的优化空间，加速优化过程。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种亚阈值组合逻辑电路的优化方法及装置。

背景技术

亚阈值电路是指工作电压低于晶体管器件阈值电压的数字逻辑电路，由于电路工作在亚阈值区域，可以大幅降低电路的动态功耗和静态功耗。

正是由于器件工作在亚阈值区，器件的电流和电压成指数关系，器件尺寸的变化会导致明显的电流变化和寄生电容变化，进而明显地改变电路的电学性能。这会增大亚阈值电路的器件尺寸优化的复杂性，尤其是在组合逻辑电路的集成电路设计中，电路的输入端较多且逻辑深度较高，器件优化速度缓慢，传统的随机优化算法和启发式优化算法无法直接应用于亚阈值组合逻辑电路的优化。

发明内容

本发明提供了一种亚阈值数字电路的优化方法及装置，缩小亚阈值组合逻辑电路的优化空间，加速优化速度。

根据本发明的一个方面，提供了一种亚阈值组合逻辑电路的优化方法，包括：

确定亚阈值组合逻辑电路的输入信号集合；

从所述输入信号集合中选择具有不同输出信号的输入信号作为输入信号转变组合，根据所述输入信号转变下所述电路中器件栅极电压的变化，在所述电路中确定当以所述输入信号组合中的输入进行所述电路的输入转变时，影响电路输入-输出延时的器件，所述输入信号组合包括第一输入信号和第二输入信号，所述输入转变为由所述第一输入信号转变为所述第二输入信号；

将优化范围限定为所述影响电路输入-输出延时的器件，进行所述电路的优化，以使得所述输入转变下的延迟时间满足预设条件。

可选地，所述从所述输入信号集合中选择具有不同输出信号的输入信号作为输入信号组合，包括：

依次获得所述输入信号集合中各输入信号对应的输出信号；

根据所述输出信号，分别将具有不同输出信号的两组输入信号作为一个输入信号组合或两个输入信号组合。

可选地，所述根据所述电路中器件栅极电压的变化，在所述电路中确定当进行所述输入转变时，影响电路输入-输出延时的器件，包括：

以所述输入信号集合中的各输入信号作为所述电路的输入，通过器件的栅极电压，确定所述电路中器件处于导通状态的直流通路，所述直流通路包括电源至输出端的通路以及输出端至接地端的通路；

确定变化直流通路，所述变化直流通路为所述输入信号组合中所述第二输入信号的直流通路不同于所述第一输入信号的直流通路，以所述变化直流通路中的器件作为影响电路输入-输出延时的器件。

可选地，所述根据所述电路中器件栅极电压的变化，在所述电路中确定当进行所述输入转变时，影响电路输入-输出延时的器件，包括：

以所述输入信号集合中的各输入信号作为所述电路的输入，通过电路仿真，分别获得所述电路中各节点的电压；

比较所述输入信号组合中所述第二输入信号和所述第一输入信号在相同节点处的电压，根据电压的变化趋势确定影响电路输入-输出延时的器件。