芯片功耗与工艺参数变化:下一代集成电路设计的两大挑战

目前Intel、AMD、IBM等国际著名厂商均将其集成电路生产工艺全面转入65nm制程,对于以高性能为目标的高端芯片设计,受到了来自成本、设计与测试复杂性等方面的诸多挑战．文中主要论述了其中两个重要而具体的挑战:高功耗和日益显著的工艺参数变化(process variation)．首先分析了纳米工艺下芯片功耗的组成、高功耗的诸多危害和目前主要的低功耗设计方法;然后分析了工艺参数变化的组成,较大工艺参数变化对电路设计的影响以及电路性能分析、功耗分析和低功耗设计的统计式算法;最后结合笔者的研究工作,简单地对下一代集成电路设计的相关研究热点进行预测．

考虑工艺参数变化的安全时钟布线算法

在超深亚微米(VDSM)工艺下,由光刻工艺带来的光学邻近效应不可忽略,时钟偏差受到光学邻近效应等工艺参数变化的影响非常严重.提出了一种带缓冲器插入的安全时钟布线算法,来防止因光学邻近造成线宽变化对时钟系统的影响.该算法提出了“分支敏感因子”(BSF)的概念,通过构造特殊的树型拓扑结构和布线过程中的缓冲器插入等操作,达到总体布线长度和偏差灵敏度的平衡.实验结果表明,算法可以得到一个抗光学邻近效应工艺参数变化的可靠时钟布线树,时钟偏差被有效地控制在合理范围之内.

电热分析研究的现状与展望

随着IC工艺进入纳米工艺时代,集成度与工作频率的增加,伴随性能提高的是不断增加的芯片功耗.高功耗的直接后果是产生了高供电电流和高功耗密度,而过大的供电电流降低了供电网络的供电电压;过大的功耗密度升高了内核温度,反过来又会增加电路时延,降低芯片的性能.所以在芯片设计中,必须对芯片功耗、供电网络、3D热分析进行快速而精确的电热分析;同时,漏电流功耗随工作温度升高而明显增加所造成的电热耦合效应,以及纳米工艺所带来的较大工艺参数变化,都提高了电热分析的难度.文中给出了电热参量(功耗、供电电压和内核温度)分析的重要性与研究现状,展望了纳米工艺下日益显著的工艺参数变化对电热分析所带来的挑战.

离心泵故障的系统原因分析及对策

离心泵故障在化工企业中非常多见 ,按故障发生的原因可分为离心泵本身机械故障和循环系统引起的泵故障。本文着重就引起离心泵故障的几种常见工艺系统原因进行了探讨 ,并提出了简单易行的解决方法。

基于改进四叉树模型的统计静态时序分析

提出一种改进的静态时序分析方法,该方法通过对片内工艺变化参数随机变量进行改进四叉树模型分解,然后建立多层分布空间关系指数函数方程组求得片内相邻、次邻块间影响的拟合权重系数,使得非独立的随机变量转化为一系列相互独立的随机变量线性相加的形式,最后遍历获取表征片内工艺参数变化空间关系的协方差矩阵。通过和Monte-Carlo方法以及Minnssta方法仿真结果对比,验证了改进方法的精确性,同时也表明了该方法在降低片内非独立空间关系复杂性方面的有效性。

BS-RR型活性染料用于纤维素纤维染色和性能研究

通过探究环保型活性染料三原色BS-RR型各染料的上色性能、固色性能,得到并计算出染色特性参数值:直接性S、吸尽率E、固色率F及反应速率R;通过探究工艺参数:电解质用量、碱剂用量、温度、时间、浴比对染料上色及固色性能的影响,发现活性染料三原色BS-RR型具有宽泛的工艺宽容性,非常高的配伍性和移染指数MI来保证用活性染料染色的一次成功率,尤其适合小浴比染色,具有节能减排的经济性。