【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种亚阈值单元延时模型构建方法，属于电子设计自动化。
技术介绍
1、在静态时序分析(sta)理想情况下，以反相器为例，当反相器输入为1时，输出会立即输出0，但是实际情况下输入与输出信号间会存在一定的滞后，这个滞后的时长就是逻辑单元的延时。单元延时会随着输入转换时间的变化而发生改变，根据输入转换时间和单元延时的关系，将单元的输入波形分为快输入和慢输入两种类型。
2、如图1(a)、图1(b)所示，vin为输入信号的波形，这里以反相器输入为1为例，vout是反相器的输出信号的波形，vdd是输入信号的电压。
3、图1(a)中展示为快输入的情形，指在输出信号电压从vdd下降到vdd/2之前，输入信号的电压急剧从0上升到vdd。其中，输入信号的电压急剧从0上升到vdd用的转换时间是τ，分别以输入信号的电压的50％，输出信号的电压的50％对应的时间点，求取反相器的统计延时td。
4、图1(b)中展示为慢输入的情形，指在输出信号电压从vdd下降到vdd/2之后，输入信号的电压才缓慢从0上升到vdd。其中，输入信号的电压缓慢从0上升到vdd用的转换时间是τ，分别以输入信号的电压的50％，输出信号的电压的50％对应的时间点，求取反相器的统计延时td。
5、根据输入信号波形从0到达vdd和输出信号波形从vdd到达vdd/2的先后，将单元的输入信号波形分为快输入和慢输入两种类型。
6、快输入情形对应于，在输出电压从vdd下降到vdd/2之前的τ时刻，输入电压从0急剧上升到vdd。
7、反相器由一个nmos管和pmos管组合而成，电流分别为in和ip，输入波形为vin，输出波形为vout。栅极和漏极之间存在耦合电容cm，电流为icm，漏极与地之间有负载电容cl，电流为icl。在充电或放电过程，仅有一个晶体管导通，另一个晶体管截止。以vin输入为上升波形为例，输入波形上升，输出波形下降，反相器主要通过nmos管放电实现电压变化。耦合电容电流icm远远小于nmos管电流in，因此可直接忽略。理想情况下认为pmos管截止，但是实际情况下pmos管仍然有少量电流，此时在电源与地之间存在着通路，即电流从电源vdd流经pmos管和nmos管到达接地端，该电流称之为短路电流，这也是晶体管产生短路功耗的主要原因。在常规电压下in和ip相当需要同时考虑，但是在亚阈值电压相关研究工作中普遍认为pmos管电流远小于nmos管电流，因此对其进行了忽略。
8、常规电压下阶跃输入时短路电流可以忽略不计，而在亚阈值电压下，组合逻辑单元负载较小时，输入转换时间较大时，短路电流不可以忽略，此时属于慢输入，需要对考虑短路电流的极慢输入进行延时建模。
9、因此，现有的慢输入单元延时模型无法对亚阈值电压下组合逻辑单元在极慢输入情况下的延时进行精确统计，本领域技术人员急需要对现有的慢输入单元延时模型进行改进。
技术实现思路
1、目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供的一种亚阈值单元延时模型构建方法。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种亚阈值单元延时模型构建方法，包括以下步骤：
4、步骤1：对于组合逻辑单元，在亚阈值工作电压vdd、负载电容c0下进行晶体管级仿真，获取组合逻辑单元输入转换时间为零的延时标称值td(0)，并计算快输入和慢输入的边界的输入转换时间τb；
5、步骤2、对于组合逻辑单元、在亚阈值工作电压vdd、负载c0下，根据边界τb选择至少三种输入转换时间τi，1≤i≤n，n≥3，均有τi＞τb；利用晶体管级仿真工具仿真出所选取输入转换时间τi下单元延时的标称值；根据考虑短路电流慢输入单元标称延时模型，对仿真出的输入转换时间τi下单元延时的标称值进行关系拟合，得到对应延时的标称值td(τ)与输入转换时间τ的关系表达式；
6、步骤3：对于组合逻辑单元、在亚阈值工作电压vdd、负载c0下，根据边界τb选择至少三种输入转换时间根据边界τb选择至少三种慢输入转换时间τk，其中1≤k≤m，m≥3，均有τk＞τb；利用晶体管级仿真工具仿真出所选取输入转换时间τk下单元延时的标准差；根据考虑短路电流慢输入单元统计延时模型，对仿真出的输入转换时间τk下单元延时的标准差进行拟合，得到单元统计延时的标准差σ(τ)与输入转换时间τ的关系。
7、作为优选方案，所述输入转换时间τb计算公式如下：
8、
9、其中：n为亚阈值斜率因子，vt为热电压。
10、作为优选方案，所述短路电流慢输入单元标称延时模型计算公式如下：
11、
12、其中：an，bn，cn为所需拟合系数，td(0)为单元输入转换时间为零的延时标称值，td(τi)为单元输入转换时间τi的延时标称值。
13、作为优选方案，所述对应延时的标称值td(τ)与输入转换时间τ的关系表达式计算公式如下：
14、
15、其中：an，bn，cn为根据短路电流慢输入单元标称延时模型求得的拟合系数。
16、作为优选方案，所述步骤3，具体包括：
17、步骤3.1：对于组合逻辑单元、在亚阈值工作电压vdd、负载c0下，根据边界τb选择至少三种输入转换时间τk，其中1≤k≤m，m≥3，均有τk＞τb；用晶体管级仿真工具仿真出所选取输入转换时间τk下单元延时的标准差σ(τk)；
18、步骤3.2：对于组合逻辑单元、在亚阈值工作电压vdd、负载c0下，根据考虑短路电流慢输入单元统计延时模型，通过慢输入转换时间τk，以及其对应仿真得到的单元延时的标准差σ(τk)，得到拟合系数as，bs，cs；
19、步骤3.3对于组合逻辑单元、在亚阈值工作电压vdd、负载c0下，通过拟合系数as，bs，cs，得到单元统计延时的标准差σ(τ)与输入转换时间τ的关系。
20、作为优选方案，所述步骤3.2，具体包括：
21、步骤3.2.1：计算n个pmos晶体管构成的堆叠结构上拉网络的等效阈值电压波动标准差计算n个pmos晶体管构成的并联结构上拉网络的等效阈值电压波动标准差其中n为整数，n≥1；
22、步骤3.2.2：计算n个nmos晶体管构成的堆叠结构下拉网络的等效阈值电压波动标准差计算n个nmos晶体管构成的并联结构下拉网络的等效阈值电压波动标准差
23、步骤3.2.3：当组合逻辑单元的下拉网络工作，且下拉网络是堆叠结构时，根据本文提出的考虑短路电流慢输入单元统计延时模型得到拟合系数as，bs，cs；
24、步骤3.2.4：当组合逻辑单元的下拉网络工作，且下拉网络是并联结构时，根据本文提出的考虑短路电流慢输入单元统计延时模型得到拟合系数as，bs，cs；
25、步骤3.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述输入转换时间τb计算公式如下：
3.根据权利要求1所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述短路电流慢输入单元标称延时模型计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述对应延时的标称值td(τ)与输入转换时间τ的关系表达式计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述步骤3，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述步骤3.2，具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述步骤3.3，具体包括：
8.根据权利要求6或7所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述计算公式如下：
9.根据权利要求6或7所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述计算公式如下：p>...
【技术特征摘要】
1.一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述输入转换时间τb计算公式如下：
3.根据权利要求1所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述短路电流慢输入单元标称延时模型计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的一种亚阈值单元延时模型构建方法，其特征在于：所述对应延时的标称值td(τ)与输入转换时间τ的关系表达式计算公式如下：
5.根据权利要求1所...
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