0.13μm标准单元库中寄存器的优化方法

发布时间：2020-07-06 20:09

【摘要】： 寄存器在时序电路中占有非常重要的地位,寄存器性能和功耗的提高对整个电路的设计有极其重要的作用。为了设计出高性能低功耗的电路,优化寄存器的性能和功耗是很有意义的。但是现有的寄存器库存在很多缺陷,设计高性能、低功耗、节约面积的寄存器库具有极大的应用价值和实践意义。 本课题在0.13μm CMOS工艺下针对不同的需要对标准单元库中的寄存器进行速度、功耗和面积上的优化设计,建立了一个高性能的寄存器标准单元库。本文采用双边沿的技术针对典型的脉冲触发器SDFF进行优化,经改进后的LSDFF速度提高了18%,功耗下降了30%,功耗延时积减小了36%;采用带门控的技术针对典型的主从触发器TGFF进行改进,经改进后的GTGFF功耗降低35%,虽然速度有少许的下降,但是功耗延时积却大大改进;采用条件放电技术对典型的脉冲触发器HLFF进行优化,经改进后的CDFF功耗减少了35%,速度也有一定的提高;采用LSSD结构的扫描器SMDFF的延时只有52.06ps,平均功耗也只有87.3μw,由于它结构精练,而且晶体管的数目少,所以延时和功耗甚至比一般的不带扫描功能的寄存器还要小。这些优化方法的研究为设计出更高性能的寄存器奠定了基础。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP332
【图文】：

half the metal width＋the metal spacing＋metal enclose via＋half the viavia-to-via布线轨道间距：the metal spacing＋2*metal enclose via＋via widthline-to-line布线轨道间距：the metal width＋the metal spacing在设计的库中金属布线层 M1、M3、M5 水平走线，M2、M4、M6 垂直走向。但需注意简化同一方向上各布线 pitch 的比值以利于通孔的堆叠。在有关版图设计的规范确定后，可以得到如下的标准单元版图设计模板如图 2.4。

图 2.5 标准单元布局单元构成电路版图时，每行单元的电源线、地线自然连接，如图 2.6 所有平直的布线通道。图 2.6 标准单元的连接元库是用全定制方法精心设计好各种单元电路的版图，然后把这些经过

图 2.6 标准单元的连接元库是用全定制方法精心设计好各种单元电路的版图，然后把这些经过的单元版图存入数据库。设计时将所需单元从单元库中调出，将其留有布线通道。然后根据电路要求将各单元用连线联接起来，同时把和压焊块联接起来，得到所要求的芯片版图。元设计的芯片主要分为 3 个区域：①四周的 I /O 单元和压焊块；②单11

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本文编号：2744074