半导体集成电路装置操作分析方法和系统及最优设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术包括：基于电路信息通过计算电源端的一个半导体集成电路的每个实例的电压波形并且分析每个实例的电压波形，从而形成电压波形信息的步骤，通过抽象电压波形信息来形成电压抽象信息的步骤，以及基于电压抽象信息来计算实例的一个延迟值的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于半导体集成电路装置的一种操作分析方法、其中使用的分析系统以及其中使用的最优设计方法，更具体地，涉及一种对于大规模高速驱动的LSI(大规模半导体集成电路)进行高速高精确度的操作分析的方法。
技术介绍
通常，定时分析对于设计半导体集成电路来说是很重要的。例如，必须实现定时分析以便确定触发器中的定时是否互相匹配，才能达到最优化。因此，这里使用了一种实现了半导体集成电路的最优化设计的方法，本方法通过执行电路操作分析来计算一个延迟值，以便将延迟值抑制在容限内。然而，半导体集成电路的速度和集成度越高，构成半导体集成电路的晶体管、寄存器、电容等的量值也会随之稳定地增加。因此，虽然设计该电路减少每个电路元件的功率消耗，但由于电路元件的量值增加了，还是会同时使用很大电压。同时，要实现对每个电路元件的分析，也需要量值庞大的计算。因此，重要的是在计算高精确度的延迟值的同时防止计算量值的增加。因而，提出了很多方法。在现有技术中，实现了一个应用于分析电路操作的逻辑模拟，该模拟不仅考虑了有代表性的延迟状态，而且考虑了电源电压的变化、操作温度的变化、过程的变化。然而，电路中由于每个元件的操作电压所引起的每个元件的延迟变化没有被考虑到。因此，随着集成程度的提高，不可能忽略对应于每个元件延迟的延迟变化的影响。因此，这里提出了一种延迟计算方法，本方法通过计算由电源线路所引起的电压下降来考虑每个元件的电压下降(见未经审查的日本专利申请No.2000-195960)进而提高可靠性。根据本方法，在计算每个元件的电源电压时，考虑了设计目标电路的电源线路中的电压下降，这样通过使用每个元件所计算的电源电压，计算每个元件的延迟值。然而，依照这种方法，电压下降的计算是基于从存储着每个元件的电阻压降值的库中所读取的元件电压下降阻值信息和在操作中的每个元件的平均电源电流值。因此，其中所计算的每个元件类型的电压下降信息给出了电路中每个元件类型的平均电压信息。更具体地，如图56中所示，电压分析装置2002基于来自电路信息2001的在操作中每个元件类型的平均电源电流，来执行一个电压分析操作以便计算一个平均电压下降值2003，随后延迟计算装置2005获得一个延迟值，该延迟值是基于参考库2004的作为结果的平均电压下降值的，并随后输出以标准延迟格式2006所形成的延迟值(SDFStandard Delay Format，由美国非赢利目的组织Silicon Integration Initiative建立，目的是表现延迟时间)，随后定时分析装置2007使用该延迟值来执行定时分析，并且将由定时分析装置所得的分析结果作为定时报告2008来输出，随后最优化装置2009基于该分析结果来执行对设计的改变以便最优化定时。在此，库2004包括一个单元库2013，用于存储每个单元的延迟值信息；一个宏库2023，用于存储每个所述宏的延迟值，其中单元的集合被看作是一个块(lump)。以这种方式，基于来自单元信息2011的代表性的单元操作中的平均电源电流计算一个平均电压下降值，随后该计算出的值被抽象(abstract)(特征化)，该特征化后的值被存储在元件库2013中。相反，基于来自宏信息2021的代表性的宏操作中的平均电源电流计算一个平均电压下降值，这样该计算出的值被特征化，该特征化的值被存储在宏程序库2023中。此外，为了实现该逻辑模拟，在该逻辑模拟中，考虑到了切换一个逻辑单元时电压变化对延迟时间的影响，因此基于逻辑门的一个电源端的电压提出了模拟延迟时间的方法。(见未经审查的日本专利申请No.HEI-7--239865)然而，在本方法中，所执行的模拟是基于一个在所模拟的电路的测试模式的执行时间的平均值来实现的。另外，提出了一种方法，本方法在考虑了电压变化的模拟期间响应于时序电压变化信息，计算电路元件的延迟信息。(见未经审查日本专利申请No.2000-194732)本专利技术所要解决问题在上述专利文献1的实际电路操作中，当单元(实例)操作时，电压会变化。相反，在本方法中，由于平均电压下降值被用来计算延迟值，在不可能的(impossible)时刻开始计算延迟值，因而需要一个用于该延迟值计算的实用的定时分析。此外，在专利文献2和3中，为计算延迟值而考虑了一个时序电压，但没有考虑该实例运转时所引起的电压变化。然而，在实际的电路操作时，操作中的电压变化都是一个大问题。本专利技术是在考虑到上述事实的情况下所作出的，其目的之一是提供一个能够以高精确度操作并通过考虑到动态电压下降而具有卓越性能特性的半导体集成电路。并且，本专利技术另一个目的是通过考虑动态的电压下降来实现一个高精确度以及高可靠性的定时验证。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法包括步骤通过基于半导体集成电路装置的电路信息来计算电源端中半导体集成电路中每个实例的电压波形并分析每个实例的电压波形，形成电压波形信息；通过抽象电压波形信息，形成电压抽象信息；基于电压抽象信息计算该实例的延迟值。根据该配置，延迟值不是基于平均电压来计算的，面是这样的延迟值是通过测量每个实例的时间和一个电压，即半导体集成电路装置中的每个单元或宏，通过把作为包括时间数据的动态数据所得的电压设置成电压波形信息，并通过抽象该电压波形信息来计算的。因而，分析的精确度可以得到很大改善。在这里，假定实例包括个体单元，电路元件，或作为电路元件集合的宏。那么，每个实例中的电压值在两个或更多的时间点作为电压信息而被理解，并且通过使用该信息得到电压波形信息。此外，在本专利技术的用于半导体集成电路装置的操作分析方法中，在上述方法中，形成电压波形信息的步骤包括计算半导体集成电路装置所有实例的电压波形信息的步骤。根据该配置，所有实例的电压波形信息都能获得，并且这些电压波形信息被抽象化。因而，可以实现高效率的分析。而且，可以导出部分实例的电压波形信息，随即可以抽象出电压波形信息。因而，能够加速处理速度。此外，本专利技术的用于半导体集成电路装置的操作分析方法中，在上述方法中，计算延迟值的步骤参考一个响应于电压抽象信息的库，从该库中读取相关延迟值，把延迟值作为延迟信息输出。根据该配置，延迟值从基于电压抽象信息的库中读取。因而，可以防止特性的恶化，并且可以缩减数据的量值。进一步地，在上述方法中，本专利技术用于半导体集成电路装置的操作分析方法进一步包括基于电路信息计算每个实例的作用(active)时间的步骤，该步骤优先于形成电压抽象信息的步骤。根据该配置，每个实例的作用时间基于电路信息先被预先计算。因而，由于抽象时只有相关的作用时间信息或其外围可以被抽象，因此计算被简化。此外，在本专利技术的用于半导体集成电路的操作分析方法中，在上述方法中，该库(library)包括一个用于存储所抽象的单元信息的单元库和一个用于存储所抽象的宏信息的宏库。根据该配置，就可以有效地实现数据量值的缩减。进一步地，在本专利技术的用于半导体集成电路的操作分析方法中，在上述方法中，形成电压波形信息的步骤是通过参考先前基于电路信息而形成的库来形成波形电压的。根据该配置，由于电压波形信息是通过参考先前基于电路信息而形成的库来形成的，因此这种电压波形信息可以很容易地在短时间内形成。此外，该信息可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，包括步骤：通过基于一个半导体集成电路装置的电路信息，计算在电源端上该半导体集成电路的每个实例的电压波形，并且分析每个实例的电压波形，以便形成电压波形信息；通过抽象该电压波形信息，形成 电压抽象信息；并且基于该电压抽象信息计算该实例的一个延迟值。

【技术特征摘要】
JP 2003-6-9 164036/031.一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，包括步骤通过基于一个半导体集成电路装置的电路信息，计算在电源端上该半导体集成电路的每个实例的电压波形，并且分析每个实例的电压波形，以便形成电压波形信息；通过抽象该电压波形信息，形成电压抽象信息；并且基于该电压抽象信息计算该实例的一个延迟值。2.根据权利要求1的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中形成电压波形信息的步骤包括计算该半导体集成电路装置中所有实例的电压波形信息的步骤。3.根据权利要求1的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中计算延迟值的步骤是响应于该电压抽象信息参考一个库，以从该库中读取一个关注的延迟值并且将该延迟值作为延迟值信息来输出。4.根据权利要求1的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，进一步包括基于电路信息计算每个实例的作用时间的步骤，该步骤先于形成电压抽象信息的步骤。5.根据权利要求3的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中该库包括一个用于存储抽象的单元信息的单元库，和一个用于存储抽象的宏信息的宏库。6.根据权利要求1的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中形成该电压波形信息的步骤是参考一个基于电路信息而先前形成的库来形成该电压波形。7.根据权利要求1的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中形成电压抽象信息的步骤包括在形成每个预定单元窗中划分电压波形并且在单元窗中线性化该波形的线性化步骤。8.根据权利要求7的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中该线性化步骤是通过以用于线性化的直线来连接单元窗中的电压波形的起始点和终点而形成线性化信息的。9.根据权利要求7的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中线性化步骤包括通过最小平方的方法线性化单元窗中的电压波形来形成线性化信息的步骤。10.根据权利要求7的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中该预定的单元窗被设置成所有实例的延迟时间的最大值。11.根据权利要求7的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中形成电压波形信息的步骤包括形成阶梯性的信息的步骤，该步骤中，如果单元窗中线性化信息的斜率的绝对值大于1，则提取单元窗中的最大值，如果该斜率的绝对值小于1，则提取单元窗中的最小值。12.根据权利要求1的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中计算延迟值的步骤包括步骤从电路信息中计算该实例的输入信号和输出信号的变换时间；基于计算步骤中所计算的变换时间，提取该通过其变换了输入信号和输出信号的单元窗；基于所提取的单元窗，确定是否通过该单元窗变换输出信号；并且基于确定步骤中的确定结果，计算该延迟值。13.根据权利要求12的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中当确定步骤中确定输出信号不在各单元窗范围内变换并且该实例的延迟时间小于该单元窗时，该计算延迟值的步骤在延迟计算中使用一个稳定的电压值作为一个在单元窗的电压下降后所得的电压14.根据权利要求12的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中当该实例的延迟时间大于该单元窗时，计算延迟值的步骤使用与两个变换后的单元窗计算中关于电压值的计算值，作为一个在单元窗的电压下降后所得的电压。15.根据权利要求12的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中当实例的一个延迟时间大于单元窗时，该计算延迟值的步骤通过模型化实例来计算延迟值，其中模型化是依据该实例和驱动该实例的一个线路网络的。16.根据权利要求12的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，其中当确定步骤中确定在各单元窗范围内变换输出信号和在单元窗中变换实例的输入/输出信号时，计算延迟值的步骤计算变换的单元窗的电源电压的平均值，并且基于该平均值计算延迟值。17.根据权利要求12的一种用于半导体集成电路装置的操作分析方法，当确定步骤确定在各单元窗范围内变换输出信号和在单元窗中变换实例的输入/输出信号时，计算延迟值的步骤基于变换的单元窗的变换位置计算电源电压的一个加权的平均值，并且基于该加权的平均值计算该延迟值。18.根据权利要求12...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛崎健二，佐藤和弘，一宫敬弘，岩西信房，雨河直树，平田正明，平野将三，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]