[发明专利]面向SOI工艺的供电电源电压的系统级优化方法

摘要

本发明提出了一种面向SOI工艺的供电电源电压的系统级优化方法，对基于SOI工艺的电路芯片在早期设计阶段进行考虑热效应的供电电源电压的优化设计，其主要步骤包括：芯片热模型的建立；芯片总功耗模型的建立；功耗关于和温度作为自变量的函数表达式；经由热模型建立与的自相关方程；建立温度意识的时延模型；定义有关时延与功耗的优化函数FOM；通过计算FOM的最小值从而求得的最优值。本发明的有益成果是，考虑了温度对SOI工艺下的芯片的功耗和电路性能的影响，在此基础上，对电源供电电压进行系统级的优化以最大化电路性能及最小化电路功耗。该优化方法的价值是尽可能早地以定量方式看到优化结果，以助于设计者的初期架构。

主权项

面向SOI工艺的供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立芯片热模型（公式1）；（2）建立芯片温度与总功耗的函数关系（公式2），其中是封装热系数，是氧化埋层热系数，为总功耗；（3）预估总功耗的的某一比例（%）为连线插入缓冲器所消耗的功率；（4）确立为了最小化一根互连线的时延所需的最优缓冲器间距和尺寸的解析模型，该模型应为最小尺寸器件输出电阻和，互连线单位长度电阻和电容的函数（公式4）（5）确立，与电源电压和的函数关系；（6）给出互连线的温度模型；（7）建立一个缓冲器的动态功耗模型（公式5），并将步骤（5）（6）中的数学模型代入；（8）给出总的缓冲器功耗模型（公式6），并根据步骤（3）的假定，确立芯片总功耗的解析表达式；（9）将代入公式2所示的温度方程;建立与的自相关方程；（10）结合步骤（4）‑（6），确立有最优缓冲器插入的考虑温度影响的时延的解析模型；（11）定义，计算FOM的最小值，以此求得最优的。