利用寄存器传输级矢量的毛刺功率分析制造技术

一种方法包括：获取与电路设计相关联的矢量数据信号，执行时序更新以确定电路设计的时序信息，以及基于经移位的矢量波形来标识电路设计中的毛刺。时序信息包括与电路设计的单元相关联的信号延迟。经移位的矢量波形是通过基于时序信息对矢量数据信号进行移位而被生成的。的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用寄存器传输级矢量的毛刺功率分析
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月4日提交的印度专利申请号202041009292的优先权，上述申请出于所有目的通过引用以其整体并入本文。


[0003]本公开涉及电子设计自动化(EDA)系统。具体地，本公开涉及利用寄存器传输级(register transfer level，RTL)矢量的毛刺功率分析。

技术介绍

[0004]由于新集成电路(IC)设备的复杂性不断增加，电子设计自动化(EDA)软件工具现在被用在使用一个或多个IC“芯片”将每个新电子系统构思转换为对应的IC设备的过程中。IC设计者利用EDA工具来开发他们认为能够实现新电子系统构思的初始电路设计(即，IC设备的基于软件的描述)，分析和修改初始电路设计，以便验证最终设计执行对电子系统构思设置的操作目标，并且然后生成和检查一系列IC布局(即，掩模设计或掩模布局)，这些IC布局定义了能够实现最终电路设计的物理IC芯片。由于诸如片上系统(SoC)设备的现代IC设备可以包括数十亿个单独的电路部件，因此在不使用EDA工具的情况下，没有实用的方法来开发和生产现代IC设备。
[0005]许多EDA软件工具包括生成功耗估计的子工具，然后功耗估计被用于优化硅前电路设计的功耗特性。由于对移动设备中的低功耗以节省电池寿命的需求以及最近非电池操作设备中为了电路可靠性和与封装和冷却解决方案相关的成本的需求，低功耗约束通常被给予与其他设计流程指标(例如，高速计算性能、小硅面积和短上市时间计划)相当的权重。为了满足对功耗的这种逐渐增加的重视，数字仿真工具被用于通过仿真相关联的基于软件的电路设计的操作来估计(预测)制造后(物理)IC设备的功耗。所估计的功耗数据可以用于优化电路设计，以满足功耗限制，避免产生时间延迟和高制造成本。

技术实现思路

[0006]在一个方面，一种方法包括：获取与电路设计相关联的矢量数据信号，执行时序更新以确定电路设计的时序信息，以及基于经移位的矢量波形来标识电路设计中的毛刺。时序信息包括与电路设计的单元相关联的信号延迟。经移位的矢量波形是通过基于时序信息对矢量数据信号进行移位而被生成的。
[0007]在一个方面，一种系统包括存储指令的存储器；并且包括与存储器耦合并且执行指令的处理器。指令在被执行时使处理器：获取与电路设计相关联的矢量数据信号，执行时序更新以确定电路设计的时序信息，以及基于经移位的矢量波形来标识电路设计中的毛刺。时序信息包括与电路设计的单元相关联的信号延迟。经移位的矢量波形是通过基于时序信息对矢量数据信号进行移而被生成的。
[0008]下面参考附图详细描述本公开的其他特征，以及各种实施例的结构和操作。注意，
本公开不限于本文中描述的特定实施例。这种实施例在本文中仅出于说明性目的而被呈现。基于本文包含的教导，其他实施例对于相关领域的技术人员将是明显的。
附图说明
[0009]从下面给出的详细描述以及从本公开的实施例的附图将更全面地理解本公开。附图用于提供对本公开的实施例的知识和理解，并且不将本公开的范围限制于这些特定实施例。此外，附图不一定按比例绘制。
[0010]图1A图示了根据本公开的一个实施例的示例电路。
[0011]图1B图示了根据本公开的一个实施例的对应于示例电路的时序图。
[0012]图2图示了根据本公开的一个实施例的用于毛刺功率分析的方法的流程图。
[0013]图3图示了根据本公开的一个实施例的用于毛刺传播的方法的流程图。
[0014]图4图示了根据本公开的一个实施例的用于确定毛刺功率的方法的流程图。
[0015]图5描绘了根据本公开的一些实施例的在集成电路的设计和制造期间使用的各种过程的流程图。
[0016]图6描绘了本公开的实施例可以在其中操作的示例计算机系统的抽象图。
具体实施方式
[0017]本公开的方面涉及利用寄存器传输级(RTL)矢量的毛刺功率分析。本文中描述的方法可以由电子设计自动化(EDA)软件工具使用以在电路设计开发期间执行功耗分析，该功耗分析可以用于增强所得到的集成电路(IC)设备的功耗特性(例如，降低功耗)。
[0018]目前使用的用于执行硅前功耗估计的数字仿真工具通常使用逻辑仿真/模拟工具以及功率计算器。早期的数字仿真工具利用传统的电路设计仿真技术来执行功率估计，这可以说提供了对实际硅测量结果的准确估计。然而，执行传统电路设计仿真所需的运行时间和存储器容量已无法支持当今(片上系统)SoC设备的复杂性。
[0019]为了解决这个问题，许多EDA软件工具中提供的仿真工具执行功能仿真过程(例如，门级、标准延迟格式注释(SDF注释)数字电路仿真)，该功能仿真过程测量切换活动并且提供切换计数值形式的数据。切换计数的每个单位(切换)表示给定单元进行切换操作(例如，改变其输出状态)时消耗的功率量。切换操作生成在信号路径上被传送到另一单元的信号边沿或信号脉冲。可以使用预先测量的功耗量来确定给定单元的总功耗。例如，当反相器的输入信号从低(例如，0V)变为高(例如，1V)时，反相器会进行切换操作以将其输出从高变为低。反相器的切换计数通过检测和计算由反相器在功率仿真会话期间执行的切换操作的数目而被确定。然后，反相器的总功耗可以通过将反相器的切换计数乘以单位功耗量来计算，单位功耗量通过测量先前制造的具有相同尺寸和类型的晶体管的反相器而被确定。类似地，电路设计的总功耗通过生成包括电路设计的所有单元在仿真期间的切换操作的总切换计数，并且通过将切换计数乘以对应的单位功耗量来估计。
[0020]针对使用互补金属氧化物半导体(CMOS)和其他制造技术制造的IC设备开发了用于执行硅前功耗估计的数字模拟器工具，其中毛刺消耗的功率量占总功耗的非常小的百分比。术语“毛刺”可以指在信号稳定到其预期电压水平之前出现的不期望的转换(短持续时间的信号脉冲)。毛刺可以由故障或设计错误产生。毛刺也可能是不可避免的，因为并非所
有属于设计特征的一部分的信号都同时改变值。毛刺通常在数字逻辑电路中存在竞争条件的情况下出现。例如，当一个信号是基于以公共信号为基础的两个其他信号时，如果两个信号中的一个信号的到达存在延迟，则可能出现毛刺。
[0021]尽管毛刺在物理IC设备中消耗功率(就像有效的数据信号脉冲一样)，但毛刺在很大程度上被早期的仿真工具忽略，这些仿真工具对使用早期CMOS和其他制造技术制造的IC设备执行硅前功耗估计，其中与毛刺相比，电流泄漏占总功耗的大得多的百分比。在CMOS设备中，毛刺所消耗的功率占总功耗的比例很小，因此由一些仿真工具提供的基于毛刺的功耗的粗略估计被认为是足够的。因此，为满足功率约束而采用的电路设计修改通常聚焦于减小尺寸或改变所选择的晶体管类型以降低功耗。
[0022]随着制造技术的不断演进，由功率仿真方法生成的硅前功率估计与制造后(实际的、物理的)硅测量结果之间的不相关性变得更加普遍和明显，这至少部分是由于使用过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：获取与电路设计相关联的矢量数据信号；由处理器执行时序更新，以确定所述电路设计的时序信息，其中所述时序信息包括与所述电路设计的单元相关联的信号延迟；以及基于经移位的矢量波形来标识所述电路设计中的毛刺，其中所述经移位的矢量波形是通过基于所述时序信息对所述矢量数据信号进行移位而被生成的。2.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述时序更新还包括：针对所述电路设计的所述单元，生成静态时序分析STA时序数据；以及使用所述STA时序数据来确定所述信号延迟。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于所述STA时序数据，沿所述电路设计的对应的敏感信号路径按时间顺序递增地对所述矢量数据信号进行移位，其中所述矢量数据信号是零延迟矢量，并且所述零延迟矢量是从不对单元延迟建模的寄存器传输级RTL仿真获得的。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：对所述电路设计执行功率分析，所述功率分析包括计算与所述毛刺相关联的功率。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：确定与所述毛刺相关联的脉冲宽度；以及当所述脉冲宽度小于所述单元的输入针脚的平均压摆时，根据所述脉冲宽度和所述平均压摆，降低与所述毛刺相关联的所述功率。6.根据权利要求1所述的方法，其中标识所述毛刺还包括：使用所述时序信息来确定所述单元的输入信号的到达时间；基于所述到达时间，确定所述输入信号的到达顺序；基于所述到达时间、所述到达顺序和弧延迟，确定输出事件；基于一对所述输出事件的到达时间的差异，确定所述毛刺的脉冲宽度；以及基于将所述脉冲宽度与单元延迟阈值进行比较，过滤所述毛刺。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：响应于确定所述脉冲宽度大于所述单元延迟阈值，传播所述毛刺。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述单元延迟阈值等于单元延迟的50％。9.根据权利要求7所述的方法，还包括：基于所传播的毛刺的数目，确定所述电路设计的线网中的毛刺的数目。10.一种系统，包括：存储器，存储指令；以及处理器，与所述存储器耦合并且执行所述指令，所述指令在被执行时使所述处理器：获取与电路设计相关联的矢量数据信号；执行时序更新，以确定所述电路设计的时序信息，其中所述时序信息包括与所述电路设计的单元相关联的信号延迟；以及基于经移位的矢量波形来标识所述电路设计中的毛刺，其中所述经移位的矢量波形是通过基于所述时序信息对所述矢量数据信号进行移位而被生成的。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
针对所述电路设计的所述单元，生成静态时序分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：美商新思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：