一种基于标准逻辑单元的GALS异步封装电路

基于点对点GALS模型,给出了异步封装电路的信号状态转换图(STG),基于Petrify设计了一种基于标准逻辑单元的GALS异步封装电路,包括同步/异步接口电路、具有分频及暂停功能的局部时钟等设计。由于所设计的异步封装电路具有不存在延时器件、没有使用特殊的异步逻辑单元等特点,所以论文基于两个同步计数器实现了GALS点对点模型进行仿真和FPGA验证,结果显示了整个异步封装及其GALS系统性能的正确性。

二同构扩展数字集成电路规律性提取算法

针对目前集成电路具有高度的规律性的特点,提出了一种新的数字集成电路规律性结构提取算法,可自动对电路中一些重复出现的电路结构进行识别和提取.通过对两两相连的标准单元进行特征提取比较并产生二同构子电路,对出现频数较高的二同构子电路进行扩展产生电路结构模板,进而提取所有与该模板相似的电路结构.在算法运行过程中,通过不断地删除已经匹配的顶点,可加快程序运行的速度.该算法已应用于实际工程项目中,改变了传统的手动分析整理的局面,降低了大规模集成电路逆向分析中电路整理的难度,提高了工作效率.

防DPA攻击的标准单元库的设计与实现

给出了一个功耗恒定标准单元库的设计实现方法,并利用该标准单元库实现了DES密码算法中的S-盒。实验结果表明,这种标准单元库能够很好地起到防DPA攻击的作用。

基于标准单元库的多级函数分解

本文提出在ASIC综合技术中基于标准单元库的多级逻辑函数分解技术。分解过程利用单元库函数真值矩阵及各分解部分用标准单元实现的难易程度、逻辑级数来评价、引导分解得到的多级逻辑易于用标准单元组合实现。使用的标准单元类型具有较大程度的相似性,有利于基于标准单元布局布线软件进一步减少芯片面积。

一种标准单元库的自动仿真验证方法

提出了一种针对标准单元库中单元逻辑功能进行自动仿真验证的方法,验证了55nm标准单元库中单元逻辑功能的正确性。该方法能自动提取设计文档中的单元逻辑,根据提取结果中输入端的数量自动生成测试向量,并以此测试向量生成参考逻辑值,整个过程只需0.708μs。采用仿真工具对标准单元库文件进行仿真,将得到的仿真值自动与参考值对比,验证了库单元逻辑的正确性,提高了标准单元库功能验证的效率。

激光电压探测及成像技术在失效分析中的应用

针对传统失效定位技术如光辐射显微镜(EMMI)、光束感生电阻变化(OBIRCH)和红外成像等无法追踪时序逻辑电路内部的传输信号、失效位置定位偏差大等问题,介绍了一种激光电压探测及成像的失效分析技术。首先对晶圆扫描分析系统及激光电压探测成像技术进行简要介绍,基于晶圆扫描分析系统应用激光电压探测及成像技术对标准单元中的时序逻辑电路进行失效分析。结果显示激光电压探测成像技术可以有效地对标准单元内部频率信号进行追踪和信号波形测量并成像,结合电路原理分析以及芯片版图可以精确定位失效点,并进一步对失效位置和失效原因进行物性失效分析,最终建立失效模式。

基于可扩展标准单元的半定制电路设计方法

针对芯片设计中关键路径优化不足的问题,提出了基于可扩展标准单元的半定制电路设计方法。采用逻辑功效模型分析了关键路径,根据分析结果,通过使用Cadance工具的开发语言编程设计了具有完备驱动能力的扩展单元集,通过使用hspice工具仿真扩展单元的时序,通过使用逻辑功效优化算法将关键路径中延时较大的标准单元替换成具有理想驱动能力的扩展单元从而减少了单元延时,以获得最短路径延时,实现了设计流程自动化,获得了良好的工艺可移植性和设计灵活性;以处理器芯片为实验电路,采用台积电的4种工艺,分别使用扩展单元和标准单元完成了芯片的物理设计和时序仿真。实验结果表明,主流工艺下基于可扩展标准单元的半定制设计方法可以充分优化关键路径和缩短延时,有效地提升电路的主频。

基于标准单元库扩展的快速乘法器设计

设计并实现17×17 bit带符号数字乘法器。为了提高乘法器的性能,采用改进的Booth编码算法、Wal-lace树型结构以及基于标准单元库扩展的设计方法。该方法使用逻辑功效模型分析乘法器的关键路径,通过构造驱动能力更为完备的单元以实现关键路径中每一级门功效相等,从而得到最短路径延时。将TSMC 90 nm标准单元库扩展得到扩展单元库,使用两个单元库版图分别实现数字乘法器,基于扩展单元库实现的乘法器速度提升10.87%。实验结果表明,基于标准单元库扩展的半定制设计方法可以有效提升电路的性能,这种方法尤其适用于电路负载过大的情况。