估算SPICE仿真时序数据OCV效应的方法技术

本专利申请公开一种估算SPICE仿真时序数据中OCV效应的方法，包括：STA时序违例路径确定步骤，以确定出现时序违例的时序路径；PVT环境SPICE仿真：以在PVT环境下对目标电路进行SPICE仿真以生成对应的SPICE仿真时序数据；筛选延时单元种子点的步骤，以根据SPICE仿真时序数据筛选出目标电路中的延时单元种子点；SPICEMC仿真统计分析计算：以对延时单元种子点进行SPICEMC仿真，得到MC仿真时序数据，以计算统计特征值；确定单元延时减免系数的步骤，以计算该延时单元种子点的时序减免系数；推导时序减免的步骤，得到延时单元非种子点和互连线上的时序减免系数，并将时序减免系数转换为时序减免因子；生成带OCV估计的仿真时序报告步骤，以估算所述SPICE仿真时序数据中的OCV效应。应。应。

【技术实现步骤摘要】
估算SPICE仿真时序数据OCV效应的方法


[0001]本专利申请属于电路设计
，尤其涉及一种估算SPICE仿真时序数据OCV效应的方法。

技术介绍

[0002]工艺偏差会导致不同晶圆之间，同一晶圆不同芯片之间，同一芯片不同区域之间的流片情况存在差异，不同流片情况导致的比如包括电压降、晶体管阈值电压和管道长度、局部热点、互连线等因素变化，类似此种情况在业界被统称为片上误差(On
‑
Chip Variations，OCV)。为此，通过估算OCV效应，以提高时序分析结果的鲁棒性和可靠性。
[0003]OCV效应的存在，会根据时序分析应用场景对时序路径中的时钟路径和数据路径施加不同的时序影响。为此，在电路设计过程中，通过引入时序减免(Timing Derate)机制，使得时序路径中发射和捕获路径的逻辑门，互连线和端口上的延时值都乘以不同的减免因子(Derating Factor)，以模拟OCV对时序路径中的时钟路径和数据路径施加的时序影响。
[0004]在模拟OCV的上述影响时，一种解决方案是通过静态时序分析(Static Timing Analysis，STA)中的OCV模型来实现。第二种解决方案是通过在传统OCV基础上考虑了时序路径长度和整个路径的物理跨越距离的影响，对OCV模型进行改进得到AOCV(Advanced OCV)模型，以模拟OCV的影响。第三种解决方案是基于正太分布的统计OCV模型，比如POCV(Parametric OCV)模型，或称SOCV(Statistical OCV)模型；在基于正太分布的统计OCV模型中，一般取三倍标准差(3σ)范围即可满足概率是99.73％的大部分情况。
[0005]但是，随着工艺进程发展，工艺特征尺寸不断变小，上述基于STA的各种OCV模型无法完整地包含影响延时计算的各种因素，因此，需要SPICE仿真来获取精度更高的时序数据进行分析。但目前在SPICE仿真结果中考虑OCV效应的方式较为简单，直接套用STA工具吐出的时序报告中的时序减免因子，或是设计者根据自身设计经验设置所需的时序减免因子，这些方式都可能添加不符合实际的时序减免因子，导致最终的时序分析结果要更差，即导致时序结果过于悲观，使得解决时序路径上的时序违例问题的过程更加困难，时间成本变长，进一步扩大时序收敛难度。

技术实现思路

[0006]本专利申请提供一种估算SPICE仿真时序数据OCV效应的方法，以克服或者缓解现有技术的缺陷。
[0007]一种估算SPICE仿真时序数据中OCV效应的方法，其包括：
[0008]STA时序违例路径确定步骤，以确定出现时序违例的时序路径；
[0009]PVT环境SPICE仿真的步骤，以在PVT环境下对目标电路进行SPICE仿真以生成对应的SPICE仿真时序数据；
[0010]筛选延时单元种子点的步骤，以根据SPICE仿真时序数据筛选出目标电路中的延时单元种子点；
[0011]SPICE MC仿真统计分析计算的步骤，以对延时单元种子点进行SPICE MC仿真，得到MC仿真时序数据，以计算统计特征值；
[0012]确定单元延时减免系数的步骤，以计算该延时单元种子点的时序减免系数；
[0013]推导时序减免的步骤，得到延时单元非种子点和互连线上的时序减免系数，并将时序减免系数转换为时序减免因子；
[0014]生成带OCV估计的仿真时序报告步骤，以估算所述SPICE仿真时序数据中的OCV效应。
[0015]可选地，所述的方法，还包括：
[0016]获取基于STA时序分析结果，以从中筛选时序违例的时序路径；
[0017]确定所述时序路径上的延时单元种子点；
[0018]针对筛选出的所述延时单元种子点进行SPICE MC仿真得到MC仿真时序数据；
[0019]计算每个所述延时单元种子点对应MC仿真时序数据的统计特征值；
[0020]根据每个所述延时单元种子点对应的统计特征值，计算该延时单元种子点的时序减免系数；
[0021]根据所述时序路径上延时单元种子点的时序减免系数，计算延时单元非种子点、互连线的时序减免系数；
[0022]将每个所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的时序减免系数，转换为对应的时序减免因子；
[0023]每个所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的时序减免因子乘以SPICE仿真数据中所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的对应的延时值，以估算所述SPICE仿真时序数据中的OCV效应。
[0024]可选地，所述确定所述时序路径上的延时单元种子点，包括：将所述时序路径区分为时钟路径和数据路径，以分别从所述时钟路径和所述数据路径上筛选出延时单元种子点。
[0025]可选地，所述从所述时钟路径和所述数据路径上筛选出延时单元种子点，包括：
[0026]确定所述时钟路径上非共同路径上的最后一个逻辑门单元并将其作为延时单元种子点；
[0027]确定所述数据路径上的起始点时序单元和终止点时序单元选择并将其作为延时单元种子点。
[0028]可选地，所述从所述时钟路径和所述数据路径上筛选出延时单元种子点，还包括：将所述时钟路径和数据路径分割成多段，筛选出各段中单元延时值最大的逻辑门单元作为延时单元种子点。
[0029]可选地，所述的方法，还包括：构建与所述时序路径的具体工作环境条件相同的仿真物理条件，以在所述仿真物理条件针对筛选出的所述延时单元种子点进行SPICE MC仿真得到MC仿真时序数据。
[0030]可选地，所述根据所述时序路径上延时单元种子点的时序减免系数，计算延时单元非种子点、互连线的时序减免系数，包括：根据所述延时单元非种子点、互连线与所述延时单元种子点的位置关系，基于近邻辐射原则计算延时单元非种子点、互连线的时序减免系数。
[0031]可选地，所述根据所述延时单元非种子点、互连线与所述延时单元种子点的位置关系，计算延时单元非种子点、互连线的时序减免系数，包括：若任一所述延时单元非种子点或者互连线在时序路径的前后方向都能够追溯到两个延时单元种子点时，则根据所述两个延时单元种子点的时序减免系数，计算该延时单元非种子点或者互连线的时序减免系数。
[0032]可选地，所述根据所述延时单元非种子点、互连线与所述延时单元种子点的位置关系，计算延时单元非种子点、互连线的时序减免系数，包括：若任一所述延时单元非种子点或者互连线在时序路径的前或者后方向只能够追溯到一个延时单元种子点时，则根据所述一个延时单元种子点的时序减免系数，计算延时单元非种子点或者互连线的时序减免系数。
[0033]可选地，所述将每个所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的时序减免系数，根据在应用场景中延时取值的具体情况，转换为对应的时序减免因子，包括：
[0034]若所述延时单元非种子点、互连线与所述延时单元种子点是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种估算SPICE仿真时序数据中OCV效应的方法，其特征在于，包括：STA时序违例路径确定步骤，以确定出现时序违例的时序路径。PVT环境SPICE仿真的步骤，以在PVT环境下对目标电路进行SPICE仿真以生成对应的SPICE仿真时序数据；筛选延时单元种子点的步骤，以根据SPICE仿真时序数据筛选出目标电路中的延时单元种子点；SPICEMC仿真统计分析计算的步骤，以对延时单元种子点进行SPICEMC仿真，得到MC仿真时序数据，以计算统计特征值；确定单元延时减免系数的步骤，以计算该延时单元种子点的时序减免系数；推导时序减免的步骤，得到延时单元非种子点和互连线上的时序减免系数，并将时序减免系数转换为时序减免因子；生成带OCV估计的仿真时序报告步骤，以估算所述SPICE仿真时序数据中的OCV效应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法，还包括：获取基于STA时序分析结果，以从中筛选时序违例的时序路径；确定所述时序路径上的延时单元种子点；针对筛选出的所述延时单元种子点进行SPICEMC仿真得到MC仿真时序数据；计算每个所述延时单元种子点对应MC仿真时序数据的统计特征值；根据每个所述延时单元种子点对应的统计特征值，计算该延时单元种子点的时序减免系数；根据所述时序路径上延时单元种子点的时序减免系数，计算延时单元非种子点、互连线的时序减免系数；将每个所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的时序减免系数，转换为对应的时序减免因子；每个所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的时序减免因子乘以SPICE仿真数据中所述延时单元种子点、所述延时单元非种子点、所述互连线的对应的延时值，以估算所述SPICE仿真时序数据中的OCV效应。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述时序路径上的延时单元种子点，包括：将所述时序路径区分为时钟路径和数据路径，以分别从所述时钟路径和所述数据路径上筛选出延时单元种子点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述时钟路径和所述数据路径上筛选出延时单元种子点，包括：确定所述时钟路径上非共同路径上的最后一个逻辑门单元并将其作为延时单元种子点；确定所述数据路径上的起始点时序单元和终止点时序单元选择并将其作为延时单元种子点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：江荣贵，杨自锋，陈彬，杨帆，
申请(专利权)人：深圳华大九天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：