用于分析存储器元件的系统和方法技术方案

用于分析存储器元件的系统和方法，包括：使用仿真方法对存储器元件进行建模，以及确定存储器元件中的部件的部件响应特性。在存储器元件的状态空间中计算指示稳定状态的安全区域。执行瞬态分析，以确定到达安全区域之一所需要的路径和时间。基于到达安全区域之一所需要的路径和时间，确定在该安全区域中放置对应状态的一个或者多个时钟波形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路设计，并且尤其涉及用于在锁存器型电路中的存储器元件表征(characterization)的系统和方法。
技术介绍
在许多电子应用中采用了锁存器型电路。锁存器电路的设计是电路性能的重要方面。然而，锁存器型电路的表征是尤其冗长乏味的。锁存器表征一般基于主要使用瞬态分析的电路模拟实验。与用于库元件的其它表征目标、例如传播迟延相反，不存在可以直接确定锁存器的设置或者保持时间的仿真实验。相反，实质上，在用于当内部锁存器的稳定时间(settling time)开始降低时的情况的搜索过程中，一般执行在时钟和数据转换事件之间具有变化的时间延迟的仿真序列。因此，锁存器库元件的表征变得非常昂贵而且变为总表征工作的不相称的大部分。
技术实现思路
包括使用仿真方法对存储器元件进行建模，以及确定存储器元件中的部件的部件响应特性。在存储器元件的状态空间中计算指示稳定状态的安全区域。执行瞬态分析，以确定到达安全区域之一所需要的路径和时间。基于到达安全区域之一所需要的路径和时间，确定在该安全区域中放置对应状态的一个或者多个时钟波形。锁存器设计系统包括建模模块，该模块被配置为使用仿真方法对锁存器进行建模。仿真模块被配置为确定锁存器中的部件的部件响应特性，以及计算在锁存器的状态空间中的安全区域。安全区域指示锁存器的稳定状态。瞬态分析模块被配置为确定处于开启状态的锁存器的瞬态响应，以便几何地确定到达安全区域之一所需要的路径和时间。采用该路径和时间来确定用于在所述安全区域之一中放置对应状态的时钟波形。通过对以下要结合附图阅读的本专利技术的说明性实施例的详细说明，本专利技术的这些及其他目的、特征和优点将变得明显。附图说明在以下参考附图对优选实施例的描述中，本公开将提供更多细节，在附图中图1是示出根据一个示范实施例、通过为锁存器或者存储器电路确定包括设置和保持时间在内的特性来避免亚稳态的说明性系统/方法的框图/流程图；图2示出了根据本专利技术实施例的锁存器电路的示意图以及在其上执行分析的给定部件的响应曲线；图3是根据本专利技术实施例的图2中的锁存器电路的时序图，其示出用于在锁存器中锁存数据的开启状态的数据和时钟信号；图4是示出开启状态的图2中的锁存器电路的示意图；图5是示出关闭状态的图2中的锁存器电路的示意图；图6是在关闭锁存器状态中的状态曲线；图7是根据本专利技术的实施例示出了数据和时钟信号以及与这些信号相关联的参数的图2中的锁存器电路的时序图，其中示出了到达安全区域所采用的路径和所需要的时间的曲线；以及图8是根据本专利技术的实施例示出了用于图2中的锁存器的开启状态的状态空间并示出了在该状态空间内的安全区域的图。具体实施例方式本专利技术中的实施例的目的是表征诸如锁存器之类的存储器元件。在一个尤其有用的实施例中，提供了锁存器设计工具，其可以软件形式实现，并且具有表征电路、例如锁存器的功能。库表征能够以下列方式从基于几何的动态系统的方法中受益。可以通过几个仿真实验离线地导出状态空间中的区域的几何描述以及相关联的时间常数。一旦构造和存储了这个描述，几乎不用额外的计算工作就可以评价对许多激励模式、例如具有各种斜率以及时钟和数据信号之间的相对延迟的信号的响应。例如，可以在状态空间中定义这样的区域，以致每当激励“轨道”穿过该区域时，就违反了设置或者保持约束条件。在模拟或者实际电路的表征中收集并采用这个信息。本专利技术的实施例可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例或者包括硬件和软件单元的实施例的形式。在优选实施例中，本专利技术以软件形式实现，其中软件包括但不限于固件、常驻软件、微码等。此外，本专利技术可以采用可从计算机可用介质或者计算机可读介质中存取的计算机程序产品的形式，其中所述介质提供了用于由计算机或者任何指令执行系统使用、或者结合它们使用的程序代码。为了这个描述的目的，计算机可用介质或者计算机可读介质可以是任何这样的设备，这些设备可以包含、存储、传递、传播、或者传送用于由指令执行系统、装置、或者设备使用或者结合它们使用的程序。所述介质可以是电、磁、光、电磁、红外或者半导体系统(或者装置或者设备)或者传播介质。计算机可读介质的示例包含半导体或者固态存储器、磁带、可移动计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前示例包含紧致盘-只读存储器(CD-ROM)、紧致盘-读/写(CD-R/W)和DVD。适于存储和/或执行程序代码的数据处理系统可以包含至少一个通过系统总线直接或者间接耦接到存储器元件的处理器。存储器元件可以包含在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储设备、以及高速缓存存储器，该高速缓存存储器提供至少一些程序代码的暂时存储以减少在执行期间从大容量存储设备中检索代码的次数。输入/输出或者I/O设备(包括但不限于键盘、显示器、指示设备等)可以直接或者通过介于其间的I/O控制器耦接到系统。网络适配器还可以耦接到系统，以使得该数据处理系统能够变得通过介于其间的私有或者公共网络耦接到其它数据处理系统或者远程打印机或者存储设备。调制解调器、电缆调制解调器以及以太网卡仅仅是几个当前可用类型的网络适配器。此处所述被测试或者仿真的电路可以是集成电路芯片设计的一部分。芯片设计可以图形化计算机程序设计语言创建，并且存储在计算机存储介质(诸如盘、磁带、物理硬盘驱动器、或者诸如在存储存取网络中的虚拟硬盘驱动器之类)中。如果设计者不制造芯片或者用于制造芯片的光刻掩模，则设计者通过物理手段(例如，通过提供存储了该设计的存储介质的副本)或者电子地(例如，通过国际互联网)直接或者间接地将产生的设计传送到这样的实体。然后将所存储的设计转换为用于制造光刻掩模的适当格式(例如，GDSII)，其通常包括要在晶片上形成的、所讨论的芯片设计的多个拷贝。使用光刻掩模来定义晶片中(和/或其上的层中)要被刻蚀或被处理的区域。此处所述的方法和工具可以在集成电路芯片的制造中使用。现在参见附图，其中类似的数字表示相同或者类似的单元，首先参见图1，示出了用于本专利技术的说明性实施例的框图/流程图。图1所述的方法/系统可以用作用于设计诸如锁存器之类的存储器元件的设计系统/工具。这样的系统的一个优点包括能够预先计算特性以确定在特性曲线或者状态图中的关注点。以这种方法，可以使用简单的查找表来将响应应用到稍后的条件中以获得快速结果而不必重新仿真整个电路。这对于锁存器的设置和保持时间计算是尤其有用的。在块10，选择或者设计候选的存储器元件。存储器元件可以包括锁存器。锁存器是包括两个或更多稳定状态并且可以在它们之间进行切换以存储信息的电子元件。锁存器可以包括在稳定状态之间的亚稳态。优选为避免这个亚稳区。在块12中，提供该电路或者存储器元件的模型。这可以包括例如方程式的分析模型，例如SPICETM模型等的软件模型，或者任何其它可以仿真正被测试的存储器元件的操作和响应的仿真模型。对于当前示例而言，模型包括用于图2所述的电路的方程式。在计算机实现的实施例中，块12可以表示建模模块。在块14中，执行存储器元件的预表征。这可以采用仿真实验的形式。这可以包括执行操作点的“DC扫描(sweep)”以确定部件特性的形状。锁存器电路的静态(非矢量)分析确定状态空间中所关注区域的边界。这些边界可以包括在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分析存储器元件的方法，包含步骤：　　　　使用仿真方法对该存储器元件进行建模；　　　　为该存储器元件中的部件确定部件响应特性；　　　　计算在该存储器元件的状态空间中的安全区域，所述安全区域指示存储器元件的稳定状态；　　　　执行瞬态分析，以确定到达安全区域之一所需要的路径和时间；以及　　　　基于达到安全区域之一所需要的路径和时间，确定时钟波形，所述时钟波形被配置为在所述安全区域之一中放置对应的状态。

【技术特征摘要】
US 2005-6-1 11/142,7091.一种用于分析存储器元件的方法，包含步骤使用仿真方法对该存储器元件进行建模；为该存储器元件中的部件确定部件响应特性；计算在该存储器元件的状态空间中的安全区域，所述安全区域指示存储器元件的稳定状态；执行瞬态分析，以确定到达安全区域之一所需要的路径和时间；以及基于达到安全区域之一所需要的路径和时间，确定时钟波形，所述时钟波形被配置为在所述安全区域之一中放置对应的状态。2.如权利要求1所述的方法，其中确定时钟波形的步骤包括通过采用为所述安全区域确定的边界来确定该存储器元件的设置时间。3.如权利要求2所述的方法，其中确定时钟波形的步骤包括通过采用为所述安全区域确定的边界以及所述设置时间，来确定该存储器元件的开始保持时间。4.如权利要求1所述的方法，其中使用仿真方法对存储器元件进行建模的步骤包括使用方程式对存储器元件进行建模。5.如权利要求1所述的方法，其中使用仿真方法对存储器元件进行建模的步骤包括使用仿真软件对存储器元件进行建模。6.如权利要求1所述的方法，其中，基于状态空间的几何布局确定到达安全区域之一所需要的路径和时间。7.如权利要求1所述的方法，其中执行瞬态分析的步骤包括执行开启状态瞬态分析。8.如权利要求1所述的方法，其中计算安全区域的步骤包括基于在所述存储器元件上...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得费尔德曼，格泽高兹M思维斯克，萨尼R纳斯弗，巴维纳阿格拉瓦尔，托马斯J诺维克，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]