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面向全定制宏模块的时序建模技术研究与实现

贾有方  
【摘要】:YHFT-DX是一款正在研制的高性能DSP,其内核设计目标为600MHz。为了实现高性能,在电路设计上采用半定制/全定制混合的设计方法,对关键部件如运算部件、寄存器文件和内部Cache等使用全定制设计,其余部分使用半定制设计。为了将全定制的模块顺利融入到半定制的设计流程中去,就需要为它们建立时序模型。 目前,已有多家EDA厂商推出了标准单元的时序建模工具,它们能够自动化完成标准单元以及I/O单元的特征参数提取。但对于全定制宏模块的时序建模,仍主要依靠手动方式并通过SPICE模拟提取模块的特征参数,非常缺乏自动化工具的支持。 本文在国内外相关研究成果的基础上,对深亚微米工艺条件下的时序建模问题进行了深入研究,提出了面向DX处理器全定制模块的时序建模方案,并结合实践开发了一套有针对性的自动建模算法和工具,大大提高了时序建模的效率和精度。本文的主要创新点有:1、为了使提取的特征参数表能够最大程度地表征参数曲面,同时又尽可能小,本文首先通过动态增加采样点的算法进行参数提取,然后通过两次一维压缩,有效实现了对参数表的优化;2、为了提高电路的模拟精度,本文通过使用一种电压控制电压源的测试电路结构,得到了逼真的非线性输入信号,并实现了对信号斜率快速、精确的控制;3、激励波形的质量直接影响特征参数提取的质量,是参数提取的关键之一,为此本文提出了一种基于路径敏化的激励波形自动生成算法,该算法能够简洁、完备地生成参数提取所需的激励波形。


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