PDK二次开发:低功耗电路设计器件模型的重要性

zaelste

有朋友跟我说, 某个FOUNDRY提供的PDK 做了低功耗电路设计后, 发现高温下面差距很大, 不知道该怎么办. 朋友不懂器件, 我给他举了个例子DK就像砖头, 电路设计就象造房子, 砖头不好,房子设计地再好,时间也不会长,变成楼歪歪.
另外, FOUNDRY 提供的PDK就象食堂的大锅菜, 不会为每个设计公司定制, 而恰恰设计公司还是需要小锅菜来增加自己设计的附加价值.
这里就谈到了PDK的二次开发, 比如, 器件模型的温度需要延伸到300度, 或者低温到-197度等等.
对于低功耗电路, 我们先来看看器件的漏电流如何而来, 这样就知道该如何减少漏电流.

leakage current

比如在Vg=0V时候, 器件的漏电流来自SUBTHRESHOLD 区域, 可以看出,这个区域, 漏电流变化很大, 如果FOUNDRY模型没有好的拟和,那么这个是比较糟糕的,特别是高温的条件下. 因为ANALOG区域, SUBTHRESHOLD 区域是工作区域, 所以, 这块区域非常重要, 所以, 对应不同的应用, 很多设计公司把FOUNDRY的PDK拿到后作二次开发,  所以他们的产品为什么有竞争力. 这就是为什么有些公司愿意买ARM 的IP而不用FOUNDRY免费IP的道理一样.  

数字电路, 注重的是Ion/Ioff 准确性, 而模拟电路, 首先注重SUBTHRESHOLD区域准确性, 如果图中的I-V CURVE网右移动, 那边 VGS=0时候的漏电流在GIDL的区域,比较平稳, 随着温度的变化,就不会有大变化.  Ioff 拟和的不好, 也不会太差, 相反, 我们可以把模拟电路SUBTHRESHOLD 区域拟合的很好.所以, VTH的选择非常重要,特别是高温下面I-V曲线的特性和漏电流的情况.

漏电流的种类很多, 在不同温度下, 特性也不同,而且分部也不同(工艺的变化导致), 下面的附件希望对大家有帮助.   potential material for analog circuit1.pdf (543.45 KB, 下载次数: 259 )

2014-8-5 06:37 上传

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leakage current model

Vdsat

好贴必须顶，要做低功耗的电路了，每个支路几十纳安的电流好担心啊

hszgl

回复 2# Vdsat


    模型准确是关键，pdk不好还能手动搭，自己建模就要人命了。所以spectre和hspice对比着跑偶尔还是有点必要的。

zaelste

器件模型,  弘扬模型产业文化是集成电路的重中之重,  否则集成电路就象沙漏 中间的部分卡在那里, 不能很好得使工艺和设计无缝连接.

bottleneck

这也是弘模半导体名字的由来.

hujiaomianhao

hen you yong！！！

real_man

回复 1# zaelste


    没钱了

real_man

回帖又有钱了

zaelste

PDk 包括 模型，drc, Lvs , callback, schematic 等等，而核心的还是模型

zaelste

目前, 正在希望和更多的IP公司 合作, 通过器件模型的开发, 帮助他们设计出更好的IP, 比如超低功耗的设计平台, 55nm, 28nm 等, 这个会是唯一的. 这就象ARM 的IP一样, 比一般半导体厂的IP会好很多.

xxmule

这个PDK模型二次开发烧钱不？？

PDk 包括 模型，drc, Lvs , callback, schematic 等等，而核心的还是模型
zaelste 发表于 2014-8-6 22:19

                               
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