一种复合电流源模型的单元延时计算方法技术

本发明专利技术公开一种复合电流源模型的单元延时计算方法，属于计算、推算或计数的技术领域。该方法：读入时序路径的RC网表与标准单元库文件，获取时序单元库中相关单元管脚信息；设置分段电压阈值；将驱动器模型输入转换时间与输出负载带入，根据时序单元库信息在分段电压阈值处插值，拟合驱动器模型输出电压波形；计算输出电压波形延时及过渡时间，在过渡时间收敛时结束延时计算，在过渡时间未收敛时计算每段电压区间的有效电容后更新输出负载，迭代计算直到延时计算结果收敛。本发明专利技术能够快速且准确地计算单元延时，计算量小且运行时间短，优化了查表插值过程，使得单元延时计算简单高效。使得单元延时计算简单高效。使得单元延时计算简单高效。

【技术实现步骤摘要】
一种复合电流源模型的单元延时计算方法


[0001]本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及单元延时的计算方法，公开一种复合电流源模型的单元延时计算方法，属于计算、推算或计数的


技术介绍

[0002]精确且快速地延时计算是集成电路静态时序分析中十分重要的一环。由于数字集成电路规模庞大，基于晶体管级的仿真十分耗时，因此在静态时序分析中的延时计算往往基于器件的延时模型，这些模型采用查找表及线性插值得到对应的延时量，从而大大减少了相关计算量。常用的延时模型有非线性延时模型(Nonlinear Delay Model，NLDM)、复合电流源(Composite Current Source，CCS)模型。延时计算通常以stage为单位计算单元与连线的延时及转换时间，一个stage包含了驱动单元弧、输出网络的RC网络、以及负载端的引脚电容，分别建立驱动器模型、RC模型、以及接收器模型后进行延时计算，其中，RC模型采用模型降阶的方法建立或等效为Π模型。CCS时序模型由驱动器模型和接收器模型组成，驱动器模型是一个输出与时间以及输入电压相关的电流源，接收器模型由两个电容组成且允许在过渡期间动态调整电容。CCS的查找表由驱动器模型查找表和接收器模型查找表组成，每个查找表均包含输入转换时间与输出负载这两个索引。
[0003]现有技术提出基于电流源模型的CCS模型来满足工艺尺寸减少背景下的延时计算需求，通过共形映射的方法对电流波形插值，根据插值后的电流波形计算延时，进行一次插值操作需要分别进行三次共形映射，电流波形复杂度随共形映射次数的增加而增长，存在计算量大、运行时间长、增量内存大的缺陷。
[0004]此外，现有基于CCS模型的延时计算对有效电容的处理存在以下不足：在延时计算的过程中使用一个或两个有效电容值，没有考虑CCS模型驱动器模型输出电压在不同区间时有效电容差别很大的因素，一个或两个有效电容值无法同时拟合最低电压阈值、延时电压阈值、最高电压阈值，进而造成延时计算误差。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]本专利技术的专利技术目的是针对上述
技术介绍
的不足，提供一种复合电流源模型的单元延时计算方法，通过在CCS模型中驱动器模型输出电压各区间内在分段电压阈值处进行插值的方式实现快速计算延时的专利技术目的，通过根据延时计算结果在驱动器模型输出电压各区间内更新有效电容的方式实现准确计算延时的专利技术目的，解决现有基于CCS模型的延时计算复杂以及根据较少有效电容值不能准确计算延时的技术问题。
[0007]本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案：
[0008]一种复合电流源模型的单元延时计算方法，包括如下4个步骤：
[0009]步骤1，读入时序路径的RC网表与时序单元库文件，从时序单元库中获取驱动器模型和接收器模型中各器件单元的信息以及各器件单元的管脚信息；
[0010]步骤2，设置分段电压阈值，根据分段电压阈值将CCS模型中驱动器模型输出电压区间[0,Vdd]划分为若干电压区间，至少包含两个电压区间；
[0011]步骤3，根据驱动器模型的输入转换时间以及输出负载查询时序单元库中的CCS查找表，根据查询信息在分段电压阈值处进行基于电压的插值计算，拟合驱动器模型输出电压波形；
[0012]步骤4，计算驱动器模型输出电压的延时及过渡时间，在过渡时间收敛时结束延时计算，在过渡时间不收敛时计算每个电压区间的有效电容，根据每个电压区间的有效电容更新各电压区间的接收器模型输出负载，返回步骤3。
[0013]作为一种复合电流源模型的单元延时计算方法的进一步优化方案，步骤3中根据查询信息在分段电压阈值处进行基于电压的插值计算的具体方法为：
[0014]步骤3
‑
1，根据CCS查找表查询结果获取四个驱动器输出电流表，CCS查找表查询结果包括：驱动器模型输入转换时间索引值slew的前后两个索引值slew1、slew2，驱动器模型输出负载索引值load的前后两个索引值load1、load2；
[0015]步骤3
‑
2，根据驱动器模型输入转换时间索引值的前后两个索引值以及驱动器模型输出负载索引值的前后两个索引值构建四个二维索引，根据一个二维索引查询CCS输出电流表获取与该二维索引有映射关系的输出电流值序列和时间值序列，输出电流值序列和时间值序列组成一个驱动器输出电流表；
[0016]步骤3
‑
3，将每个驱动器输出电流表分别转换为一个驱动器模型输出电压波形，其中，V(t
n
)为第n个时间点t
n
对应的驱动器模型输出电压值，I(t
i
‑1)、I(t
i
)为第i
‑
1个时间点t
i
‑1、第i个时间点t
i
对应的驱动器模型输出电流值，load为驱动器模型输出负载的索引值；
[0017]步骤3
‑
4，对于每个驱动器模型输出电压波形，在分段电压阈值点处进行补点操作，根据确定每个驱动器模型输出电压波形各分段电压阈值对应的时间，其中，t
m
为在驱动器模型输出电压波形插入第m个分段电压阈值对应的时间值，V(t
m
)为驱动器模型输出电压波形第m个分段电压阈值，V(t
n
‑1)为第n
‑
1时刻t
n
‑1驱动器模型的输出电压；
[0018]步骤3
‑
5，根据四个驱动器模型输出电压波形上同一分段电压阈值对应的时间计算插入该分段电压阈值的时间，拟合各分段电压阈值及其对应的插入时间组成的二维数据，得到最终的驱动器模型输出电压波形，其中，t'
m
为插入第m个分段电压阈值的时间，t
m1
、t
m2
、t
m3
、t
m4
为第1个驱动器模型输出电
压波形第m个分段电压阈值对应的时间、第2个驱动器模型输出电压波形第m个分段电压阈值对应的时间、第3个驱动器模型输出电压波形第m个分段电压阈值对应的时间、第4个驱动器模型输出电压波形第m个分段电压阈值对应的时间。
[0019]作为一种复合电流源模型的单元延时计算方法的进一步优化方案，步骤4中计算驱动器模型输出电压的延时及过渡时间的具体方法为：由查表插值过程获得了所有电压区间的输出电压波形，这些输出电压波形是由一组到达时间值与一组分段电压阈值表示的。我们关注输出电压到达延时电压阈值delay的时间，输出电压到达最低电压阈值slew_lower的时间，输出电压到达最高电压阈值slew_upper的时间这三个点，根据这三个点各自所在的电压区间获取其对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合电流源模型的单元延时计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，读入时序路径的RC网表与时序单元库文件，从时序单元库中获取驱动器模型和接收器模型中各器件单元的信息以及各器件单元的管脚信息；步骤2，设置分段电压阈值，根据所述分段电压阈值将CCS模型中驱动器模型输出电压区间划分为至少两个电压区间；步骤3，根据驱动器模型的输入转换时间以及输出负载查询时序单元库中的CCS查找表，根据查询信息在分段电压阈值处进行基于电压的插值计算，拟合驱动器模型输出电压波形；步骤4，计算所述步骤3拟合的驱动器模型输出电压的延时及过渡时间，在过渡时间收敛时结束延时计算，在过渡时间不收敛时计算每个电压区间的有效电容，根据每个电压区间的有效电容更新各电压区间的接收器模型输出负载，返回步骤3。2.根据权利要求1所述一种复合电流源模型的单元延时计算方法，其特征在于，步骤3中根据查询信息在分段电压阈值处进行基于电压的插值计算的具体方法为：步骤3
‑
1，根据CCS查找表查询结果获取四个驱动器输出电流表，CCS查找表查询结果包括：驱动器模型输入转换时间索引值slew的前后两个索引值slew1、slew2，驱动器模型输出负载索引值load的前后两个索引值load1、load2；步骤3
‑
2，根据驱动器模型输入转换时间索引值的前后两个索引值以及驱动器模型输出负载索引值的前后两个索引值构建四个二维索引，根据一个二维索引查询CCS输出电流表获取与该二维索引有映射关系的输出电流值序列和时间值序列，输出电流值序列和时间值序列组成一个驱动器输出电流表；步骤3
‑
3，将每个驱动器输出电流表分别转换为一个驱动器模型输出电压波形；步骤3
‑
4，对于每个驱动器模型输出电压波形，在分段电压阈值点处进行补点操作；步骤3
‑
5，根据四个驱动器模型输出电压波形上同一分段电压阈值对应的时间计算插入该分段电压阈值的时间，拟合各分段电压阈值及其对应的插入时间组成的二维数据，得到最终的驱动器模型输出电压波形。3.根据权利要求2所述一种复合电流源模型的单元延时计算方法，其特征在于，所述步骤3
‑
3根据表达式将每个驱动器输出电流表分别转换为一个驱动器模型输出电压波形，其中，V(t
n
)为第n个时间点t
n
对应的驱动器模型输出电压值，I(t
i
‑1)、I(t
i
)为第i
‑
1个时间点t
i
‑1、第i个时间点t
i
对应的驱动器模型输出电流值，load为驱动器模型输出负载的索引值。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭静静，查佩文，赵东敏，肖建，王子轩，郭宇锋，蔡志匡，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：