Статья

Название статьи ОБОБЩЕННЫЙ МЕТОД ГАУССА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В МАРШРУТЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВЕРХБОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ И СИСТЕМ НА КРИСТАЛЛЕ
Автор С. В. Гаврилов, Д. И. Рыжова, А. Н. Щелоков
Рубрика РАЗДЕЛ I. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Месяц, год 04, 2018
Индекс УДК 621.3.049.771.14
DOI
Аннотация При переходе к перспективным технологиям в нанометровом диапазоне возникает необходимость учета влияния различных факторов, в том числе деградации электрических параметров транзисторов и увеличение утечек. В основном, известные методы и алгоритмы анализа указанных выше факторов основаны на моделях, применяющихся только на схемотехническом уровне моделирования. Из-за усложнения моделей элементов схем и роста степени интеграции размерность задачи полного моделирования с учетом всего набора параметров резко возросла. Этот факт свидетельствует о снижении эффективности схемотехнического моделирования для таких случаев с точки зрения временных и машинных затрат. Решением данной проблемы может стать переход от схемотехнического к более высокому уровню абстракции. Предлагается логико-временная модель элемента (блока) КМОП ЦИС, сформированная методом исключения Гаусса. В отличие от существующих методов редуцирования схем, которые направлены на уменьшение размера RC-цепей, обобщенный метод Гаусса может быть применен к описанию блока на транзисторном уровне и позволяет представить произвольную структуру элемента или блока КМОП ЦИС в виде совокупности двух двухполюсников, представляющих проводящие пути, соединяющие выход схемы с шиной питания или земли. На каждом шаге обобщенного метода Гаусса из транзисторной схемы удаляется выбранный узел, а вместо цепей, соединенных с этим узлом, появляются новые, которые являются последовательными или параллельными комбинациями существующих цепей. Полученная логико-временная модель сочетает в себе логическую функцию и структуру блока на транзисторном уровне, которая позволяет перейти от схемотехнического на логико-временной уровень анализа. Она также позволяет рассчитывать временные характеристики схемы как функции от произвольного набора параметров транзисторов (длина канала, пороговое напряжение и т.д.) и ускорять процесс характеризации за счет предварительного анализа на логико-временном уровне с последующим переходом к схемотехническому моделированию для ограниченного подмножества тестовых последовательностей.

Скачать в PDF

Ключевые слова Сверхбольшая интегральная схема (СБИС); система на кристалле (СнК); автоматизация проектирования; влияние межсоединений.
Библиографический список 1. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Линейная алгебра: учебник для вузов. – 6-е изд. – М.: Физматлит, 2004. – 280 с.
2. Гладких О.Б., Прокуратова О.Н. Введение в численные методы: учебно-методическое пособие. – Елец: Изд. ЕГУ им. И.А. Бунина, 2008. – 140 с.
3. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003. – 632 с.
4. Sheehan B.N. TICER: Realizable Reduction of Extracted RC Circuits // Digest of Technical Papers, IEEE/ACM Proceedings of ICCAD, 1999. – P. 200-203.
5. Croix J.F., Wong D.F. A fast and accurate technique to optimize characterization // Proceedings of Design Automation Conference, 1997. – P. 337-340.
6. Каграманян Э.Р. Разработка методов и моделей для характеризации сложно-функциональных блоков КМОП СБИС с учетом вариаций параметров транзисторов: дисс. … канд. техн. наук, 2009. – 124 с.
7. Стемпковский А.Л., Гаврилов С.В., Глебов А.Л. Методы логического и логико-временного анализа цифровых КМОП СБИС. – М.: Наука, 2007. – 220 с.
8. Гаврилов С.В. Методы анализа логических корреляций для САПР цифровых КМОП СБИС. – М.: Техносфера, 2011. – 136 c.
9. Гурарий М.М., Жаров М.М., Русаков С.Г., Ульянов С.Л. Методы возмущений и селективные методы в задачах редукции высокоразмерных моделей // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2008: Сб. научных трудов / под общ. ред. А.Л. Стемпковского. – М.: ИППМ РАН, 2008. – С. 86-91.
10. Гаврилов С.В., Глебов А.Л., Егоров Ю.Б., Стемпковский А.Л. Методы многоуровневого анализа быстродействия цифровых КМОП СБИС // Известия ВУЗов. Электроника.
– 2007. – № 4. – С. 28-36.
11. Гаврилов С.В., Гудкова О.Н., Северцев В.Н. Интервальный статический временной анализ КМОП-схем с учетом логических корреляций // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2012: Сб. трудов / под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. – М.: ИППМ РАН, 2012. – С. 113-118.
12. Егоров Ю.Б., Зиновьев А.В. Алгоритм ключевого временного моделирования с оценкой мощности // Информационные технологии. – 1997. – № 9. – С. 12-16.
13. Гаврилов С.В., Гудкова О.Н., Каграманян Э.Р. Методы логико-временного анализа цифровых СБИС с учетом эффектов деградации транзисторов // Известия ВУЗов. Электроника. – 2008. – № 6. – С. 30-40.
14. Гудкова О.Н., Скачкова Е.П., Муханюк Н.Н., Гаврилов С.В., Соловьев Р.А. Методы ускоренной характеризации больших параметризованных сложно-функциональных блоков // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2010: Сб. трудов / под общ. ред. академика А.Л. Стемпковского. – М.:ИППМ РАН, 2010. – С. 154-159.
15. Гаврилов С.В., Пирютина Г.А., Щелоков А.Н. Алгоритмы характеризации и анализа задержек КМОП-вентилей с учетом деградации транзисторов // Труды Международного конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям – 2013. “IS&IT’13”. – 2013. – C. 250-251.
16. Гаврилов С.В., Иванова Г.А. Анализ быстродействия сложных цифровых схем с учетом неопределенности технологических и схемных параметров // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. – 2015. – Вып. 53, № 3. – С. 29-35.
17. Terman С.J. RSIM – a logic-level timing simulator // Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Design. – 1983. – P. 437-440.
18. Bryant R.E. Algorithmic Aspects of Symbolic Switch Network Analysis // IEEE Transactions on CAD. – 1987. – P. 618-633.
19. Kao R. Piecewise Linear Models for Rsim // Proceedings of IEEE/ACM ICCAD. – 1993.
– P. 753-758.
20. Barzilai Z. at al. SLS – a fast switch-level simulator // IEEE Transaction on Computer-Aided Design. – 1988. – No. 8. – P. 838-849.

Comments are closed.