能否用Synopsys或cadence公司的单元库制作工具，生成亚阈值标准单元库？

bgrow

如题，最近老板想做亚阈值低功耗数字电路，好像目前还没有厂商提供亚阈值数字标准单元库，于是老板打算让我去用hspice 以及自己写脚本，提取标准单元低电压下的时序功耗信息，按照lib文件的格式，制作亚阈值库 （可能是一系列，比如0.3v的库 0.4v的库），感觉太有难度了。。。


我在论坛上了解了一下，发现Cadence 公司的ELC 和 synopsys 的NCX, siliconsmart 等工具可以对标准单元库进行 re-characterization,

现有两个问题：

（1） 这些工具可以在 任何电压 任何温度 任何工艺角 进行re-characterization 吗 ？


（2） 考虑到 CMOS电路亚阈值区对PVT波动非常敏感，也就是亚阈值标准单元延时对PVT波动很敏感，那么重新做出来单元库延时功耗信息的参考意义大不大？ 或者有没有其它方法，对PVT波动进行建模，以期更好的预测电路的延时和功耗？

请教有相关经验的大神，小弟万分感谢

icfbicfb

很新的课题， 利用sub-threshold也算是lowpower到极点了，

建议你有比较好的spice基础和仿真技巧， ncx/siliconsmart这些都是调用仿真工具来填表而已，

真正好不好还是hspice 软件说了算

bgrow

再补充一个问题：

（3）Technology Library 和 physical library 都需要重新re-characterization吗？ 还是只需要对 Technology Library 做？

自顶一下，希望大神现身

bgrow

很新的课题， 利用sub-threshold也算是lowpower到极点了，

建议你有比较好的spice基础和仿真技巧， ncx/ ...
icfbicfb 发表于 2015-1-9 15:40

                               
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   感谢版主回复，小弟没用过NCX之类的 characterization tool, 目前大概了解了一下 库的原理以及格式，其实就是利用spice仿真，对input transition time 和 output capacitance 进行sweep, 捕捉延时功耗信息，然后填写进 lookup table（NLDM模型）， 对于CCS模型而言是填写一系列的电流点。
小弟有一点不太清楚，就是关于 spice 仿真的激励源或者说 testbench 该如何去写，如果只有几个单元还好说，问题是一个标准单元库通常有上百种单元，不同种类的单元功能不一样，那么spice 测试激励也就不一样，难道每个单元都要自己手工去写激励吗？ 那这么搞到什么时候了

我想知道NCX 之类的tool 是不是已经都把所有不同类的标准单元的测试激励都已经写好了，而NCX的用户只需要在测试激励的基础上填写一些参数就行了？

bgrow

自顶一下，求NCX大神现身

zwtxj

回复 5# bgrow
不管哪个tool，用的激励无非就是linear/pwl/active driver waveform/synopsys ccs waveform (linear+exponential 组合）
1）Linear 不需要你指定
2）PWL 可能需要你指定
3）active driver,你指定个cell就可以
4）synopsys ccs wavefrom 可以允许调整linear和exponential的比例关系，得到不同的激励波形。

关键是你要怎么设置7*7表格中的transition和load的值，感觉这个比较难。

netshell

回复 7# zhq415758192


   LVT和sub-threshold应该不是一回事吧？

legend03u8z

使用工具做这种单元库可行，不过低功耗要这么实现吗，就个人愚见，leakage结果会很大，整体功耗可能会比原来还差？
就单元库的低功耗方面，比较主流的是高阈值器件库，也是降低leakage，也有pmk库，提供power  down的单元。

bgrow

回复 6# zwtxj

多谢大神指导，我去看了一下NCX的user guide, 大概了解了下其流程
index的选择确实是个挑战，按照我的我的理解， 以input_transition_time为例
要先确定电路节点中最大的 transition time 和 最小的 transition time,  index 的选择点要在二者之间

而在不同的supply voltage下的transition time 区别很大，所以index也不同。

目前打算先确定制作那个supply voltage 的库， 然后在这个supply voltage下 用spice 仿真一下几个单元，试着找到transition time 的最大值和最小值，然后确定index

bgrow

回复 7# zhq415758192


   亚阈值电路，指的是电路的 supply voltage 在 threshold voltage之下，电路是通过亚阈值电流充放电而工作的，当然速度很慢，但功耗超低。这跟LVT HVT不一样的概念