CN105447214A - 器件参数的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种器件参数的确定方法和装置,其中,该方法包括:获取器件的第一类型的参数的第一参数值;从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。本发明通过根据模型中包含的参数间的关系以及器件的某个参数的实际参数值来确定其他参数值,从而能够得到器件的多个参数值,能够在无需对器件进行复杂的测量的情况下,客观地获得器件的多个参数,有助于对器件或电路的实际情况进行更加准确的评估。
Description
技术领域
本发明涉及电子设计领域,并且特别地,设计一种器件参数的确定方法和装置。
背景技术
在确定电子器件或电子器件组成的电路的实际性能时,需要参照各种参数。通常情况下,会借助与器件或电路对应的工业标准仿真模型(例如,可以参照BSIM模型)来确定器件或电路的参数。但是,工业标准仿真模型是预先给定的,其中的参数均是理想情况下的参数值。而在产品的实际制造当中,会因为很多因素导致产品的实际参数相对于模型中的参数出现偏差。
在根据模型中的理想参数值评估器件或电路的性能时,由于实际参数值与理想参数值之间的差异,所以必然将导致评估的结果与实际的客观结果之间存在差异,进而降低了评估的准确性。
针对相关技术中器件或电路评估准确性较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中器件或电路评估准确性较低的问题,本发明提出一种器件参数的确定方法和装置,能够更加客观地确定器件参数,有助于提高器件或电路评估结果的准确性。
本发明的技术方案是这样实现的:
根据本发明的一个方面,提供了一种器件参数的确定方法。
根据本发明的器件参数的确定方法包括:
获取器件的第一类型的参数的第一参数值;
从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;
根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。
其中,上述对应关系包括第一类型的参数的多个参考值与第二类型的参数的多个参考值之间的一一对应关系。
并且,在确定第二参数值时,根据一一对应关系确定第一类型的参数的参考值与第二类型的参数的参考值之间的变化关系,并根据变化关系、以及第一参数值与第一类型的参数的至少一个参考值之间的差,确定第二参数值。
并且,该方法可以进一步包括:
从模型中获取第一类型的参数的参考值与第三类型的参数的参考值之间的对应关系,并根据该对应关系、以及第一参数值,确定器件的第三类型的参数的第三参数值。
另外,该方法可以进一步包括:
从模型中获取第二类型的参数的参考值与第四类型的参数的参考值之间的对应关系,并根据该对应关系、以及第二参数值,确定器件的第四类型的参数的第四参数值。
此外,该方法还可以进一步包括:
根据器件的尺寸、以及器件的参数随尺寸而改变的变化关系,确定其他尺寸的器件参数。
该方法可以进一步包括:
根据第一参数值和第二参数值确定器件、和/或由器件组成的电路的性能。
根据本发明的另一方面,还提供了一种器件参数的确定装置。
该装置包括:第一获取模块,用于获取器件的第一类型的参数的第一参数值;第二获取模块,用于从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;确定模块,用于根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。
其中,对应关系包括第一类型的参数的多个参考值与第二类型的参数的多个参考值之间的一一对应关系。
并且,在确定第二参数值时,确定模块用于根据一一对应关系确定第一类型的参数的参考值与第二类型的参数的参考值之间的变化关系,并根据变化关系、以及第一参数值与第一类型的参数的至少一个参考值之间的差,确定第二参数值。
本发明通过根据模型中包含的参数间的关系以及器件的某个参数的实际参数值来确定其他参数值,从而能够得到器件的多个参数值,能够在无需对器件进行复杂的测量的情况下,客观地获得器件的多个参数,有助于对器件或电路的实际情况进行更加准确的评估。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的器件参数的确定方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的方法中推导器件参数的确定原理示意图;
图3是根据本发明实施例的器件参数的确定装置的框图;
图4是实现本发明技术方案的计算机的示例性结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例,提供了一种器件参数的确定方法。
如图1所示,根据本发明实施例的器件参数的确定方法包括:
步骤S101,获取器件的第一类型的参数的第一参数值(该第一参数值可以时产品的实际参数值,可以通过实际测量得到);
步骤S103,从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;
步骤S105,根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。
本发明的上述参数可以是器件的多种参数,例如,可以包括但不限于器件的直流(DC)电学参数(E-parameter)、交流(AC)电学参数,还可以是其他参数、也可以是多种参数的组合。
其中,上述对应关系包括第一类型的参数的多个参考值与第二类型的参数的多个参考值之间的一一对应关系。
并且,在确定第二参数值时,根据一一对应关系确定第一类型的参数的参考值与第二类型的参数的参考值之间的变化关系,并根据变化关系、以及第一参数值与第一类型的参数的至少一个参考值之间的差,确定第二参数值。
例如,参照图2所示,假设模型中提供了A类型的参数的多个参数值(参考值)A1-A4、以及与之对应的B类型的参数的多个参数值(参考值)B1-B4,其中,由于器件本身的特性,模型中记录了当器件的A参数值为A1时,B参数的值为B1;当器件的A参数值为A2时,B参数的值为B2;当器件的A参数值为A3时,B参数的值为B3;当器件的A参数值为A4时,B参数的值为B4。也就是说,A1与B1、A2与B2、A3与B3、A4与B4分别具有一一对应关系。
如果对该模型所对应型号的实际器件在某一测试条件下测量A参数后,确定参数A的实际值为A’。此时,根据模型中A参数与B参数的变化关系(例如,可以根据A1与A2之间的变化率),确定与A’对应的B参数的参数值B’。因此,借助于本发明的方案,确定的参数B’是根据模型中的变化关系确定的,因此其数值至少是较为准确的,在对器件或器件组成的电路进行评估时,可以参考参数A’以及依据模型确定的参数B’,评估的准确率显然高于直接参考模型中给出的多个参考值。
并且,在实际应用中,当需要依靠更多的参数进行评估时,采用本发明的方案后,将省去对器件进行复杂测量,只需根据模型进行确定就能够得到准确的参数值。
在一个实施例中,该方法可以进一步包括:
从模型中获取第一类型的参数的参考值与第三类型的参数的参考值之间的对应关系,并根据该对应关系、以及第一参数值,确定器件的第三类型的参数的第三参数值。也就是说,对于该器件的其他类型的参数,如果模型中提供了该类型的参数与第一类型的参数之间的关系,都可以参照上述方式来来确定。
在另一实施例中,该方法可以进一步包括:
从模型中获取第二类型的参数的参考值与第四类型的参数的参考值之间的对应关系,并根据该对应关系、以及第二参数值,确定器件的第四类型的参数的第四参数值。也就是说,在能够确定器件的第一类型的参数的情况下,对于该器件的第四类型的参数,即使模型中并未提供第四类型的参数与第一类型的参数之间的关系,但是,只要该模型提供了第一类型的参数与第二类型的参数之间的关系、以及第二类型的参数与第四类型的参数,那么就可以根据上述两个关系先确定的第二类型的参数进而确定第四类型的参数,如此确定的参数值同样参照了模型中给定的关系,因此具有准确性。
在确定器件的多个参数后,就可以参照这些参数对器件和/或由器件组成的电路进行更加准确的电学性能评估。
此外,决定器件性能的因素除了确定器件的参数之外,还包括器件的尺寸,在器件的尺寸出现变化的情况下,器件的各个参数同样会出现变化。所以,当模型中提供了一些参考尺寸与参数的对应关系的情况下,就可以根据器件的实际尺寸、以及器件的参数随尺寸而改变的变化关系,确定其他尺寸下的器件参数。
在实际应用中,借助于本发明的方案确定器件的参数时,可以将器件的DC电学参数、AC电学参数的部分参数(可称为参数子集)作为输入,确定之后会将器件的整个参数集合输出。假设输入参数为Idsat,输出的参数可以包括器件的多个参数,例如包括Vth_gm、Idlin、Ioff、gm、gds等。
在实际操作当中,可以参照以下步骤确定参数:
步骤1,将模型中的参数提取到相关矩阵G中,相关矩阵G可以表示如下:
其中,可以设β=G·α,并且,ep1为WATE_parameter(测量得到的电学参数),例如,可以包括vth_lin、idsat等,ep2为全部E_parameter(包括测量得到的电学参数以及后续根据模型确定的参数),例如,可以包括vth_lin、idsat、gm、gds、ioff等,i=1~M(其中,M为WATE_parameter的个数,例如,M=2,WATE_parameter包括vth_lin、idsat),j=1~N(其中,N为全部E_parameter的个数,例如,N=5,E_parameter包括vth_lin、idsat、gm、gds、ioff)。
步骤2,根据测量得到的一个电学参数(WATE-parameter)目标值的导出WATE-parameter,具体如下:
其中,ep1_target为测量的WATE-parameter目标值,ep1_derive为导出的WATE-parameter目标值。
步骤3,通过以下公式可以基于WATE-parameter目标值导出其他WATE-parameter目标值:
步骤4,通过一个WATE-parameter目标值导出其他E-parameter:
其中,ep1_derive为导出的WATE-parameter目标值,ep2_target为所有E-parameter目标值。
步骤5,基于所有WATE-parameter目标值确定其他E-parameter目标值:
另一方面,在确定不同尺寸的器件时,可以将已知尺寸器件的DC电学参数(E-parameter)、AC电学参数中的部分参数(可称为参数子集)作为输入,确定之后会将所有边界尺寸的所有DC和AC电学参数输出。例如,已知WAT尺寸0.27/0.027的输入参数为Idsat,输出的参数为所有边界尺寸Wmax/Lmax,Wmax/Lmin,Wmin/Lmax,Wmin/Lmin器件的多个参数,例如包括Vth_gm、Idlin、Ioff、gm、gds等。
在实际操作当中,可以参照以下步骤确定参数:
步骤1,将模型中的参数提取到相关矩阵G中,相关矩阵G可以表示如下:
其中,可以设β=G·α,并且,ep1为WATE_parameter(测量得到的电学参数),例如,可以包括vth_lin、idsat等,ep2为边界尺寸下的全部E_parameter,例如,可以包括gm、gds等,i=1~M(其中,M为WATE_parameter的个数,例如,M=2,WATE_parameter包括vth_lin、idsat),j=1~N(其中,N为边界尺寸下E_parameter的个数,例如,N=5,E_parameter包括vth_lin、idsat、gm、gds、ioff),k=1~S(其中,S为WAT尺寸数量,例如,S=2,W/L=2.7/0.27,W/L=2.7/0.027),l=1~T(其中,T为边界尺寸数量,例如,T=4,Wmax/Lmax,Wmax/Lmin,Wmin/Lmax,Wmin//Lmin)。
步骤2,通过一个WAT尺寸的一个WATE-parameter导出边界尺寸的E-parameter,具体如下:
其中,ep1_derive为导出的WATE_parametertarget,ep3_target为目标边界尺寸的全部E_parametertarget。
步骤3,通过全部WAT尺寸的所有WATE-parameter目标值确定边界尺寸的E-parameter目标值,具体如下:
在确定出器件的参数后,可以用确定的器件参数对模型(例如,BSIM)进行补充和完善,具体包括:
模型的全局参数的单调变化关系可以表示为:
Poff=PR+PL/L+PW/W+PP/L*W;
并且,选择对应的BSIM参数以适应E-parameter目标值,其中,选择R-term参数来适应Wmax/Lmax尺寸的E-parameter目标值,选择W-term参数来适应Wmin/Lmax尺寸的E-parameter目标值,选择L-term参数来适应Wmax/Lmin尺寸的E-parameter目标值,选择P-term参数来适应Wmin/Lmin尺寸的E-parameter目标值;
接下来,通过最小二乘函数确定理想方案:
输入:优化前BSIM参数的子集;
输出:优化后BSIM参数的子集;
例如,输入:vth0=0.382,输出:vth0=0.378;
Where:
eptarget:WATEparametertarget.
epsim:ThesimulationofWATEparameter
p:BSIMparametervector.p=[p1p2…pj]T,e.g.p=[Vth0u0…a0]T
i=1~m(m:WATEparametertargetnumber.e.g.m=2,vth_lin,idsat)
其中,eptarget为WATEparameter目标值,epsim为模拟的WATEparameter,p为BSIM参数向量,p=[p1,p2,…,pj]T,例如,p=[Vth0,u0,…,a0]T,i=1~m(其中,m为WATEparameter目标值数量,例如,m=2,vth,idsat)。
根据本发明的实施例,还提供了一种器件参数的确定装置。
如图3所示,根据本发明实施例的器件参数的确定装置包括:第一获取模块31,用于获取器件的第一类型的参数的第一参数值;第二获取模块32,用于从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;确定模块33,用于根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。
第一获取模块31可以具有获取器件测量结果的功能,也可以具有对器件进行测量的功能,上述第一参数值可以通过实际对器件进行测量后得到。
其中,对应关系包括第一类型的参数的多个参考值与第二类型的参数的多个参考值之间的一一对应关系。
并且,在确定第二参数值时,确定模块33用于根据一一对应关系确定第一类型的参数的参考值与第二类型的参数的参考值之间的变化关系,并根据变化关系、以及第一参数值与第一类型的参数的至少一个参考值之间的差,确定第二参数值。
此外,所述第二获取模块32还用于从模型中提取多个尺寸下器件的多种参数,并且,所述确定模块33还用于根据所述器件的尺寸、以及所述模型中所述器件的参数随尺寸而改变的变化关系,确定其他尺寸的器件参数
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,通过根据模型中包含的参数间的关系以及器件的某个参数的实际参数值来确定器件的其他参数值,本发明的方案不仅保证确定的参数值的准确性和客观性,既无需采用各种复杂的参数分析模型和方法(例如,蒙特卡罗方法等),也不用进行大量的迭代计算,有助于对器件或电路的实际情况进行更加准确的评估,还能够对器件的模型进行同步和完善。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理,但是,需要指出的是,对本领域的普通技术人员而言,能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现,这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用它们的基本编程技能就能实现的。
因此,本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此,本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说,这样的程序产品也构成本发明,并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然,所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。
根据本发明的实施例,提供了一种存储介质(该存储介质可以是ROM、RAM、硬盘、可拆卸存储器等),该存储介质中嵌入有用于确定器件参数的计算机程序,该计算机程序具有被配置用于执行以下步骤的代码段:获取器件的第一类型的参数的第一参数值;从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。
根据本发明的实施例,还提供了一种计算机程序,该计算机程序具有被配置用于执行以下器件参数确定步骤的代码段:获取器件的第一类型的参数的第一参数值;从预先配置的对应于器件的模型中获取第一类型的参数的参考值、以及参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;根据对应关系、以及第一参数值,确定器件的第二类型的参数的第二参数值。
在通过软件和/或固件实现本发明的实施例的情况下,从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机,例如图4所示的通用计算机400安装构成该软件的程序,该计算机在安装有各种程序时,能够执行各种功能等等。
在图4中,中央处理模块(CPU)401根据只读存储器(ROM)402中存储的程序或从存储部分408加载到随机存取存储器(RAM)403的程序执行各种处理。在RAM403中,也根据需要存储当CPU401执行各种处理等等时所需的数据。CPU401、ROM402和RAM403经由总线404彼此连接。输入/输出接口405也连接到总线404。
下述部件连接到输入/输出接口405:输入部分406,包括键盘、鼠标等等;输出部分407,包括显示器,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等等,和扬声器等等;存储部分408,包括硬盘等等;和通信部分409,包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等等。通信部分409经由网络比如因特网执行通信处理。
根据需要,驱动器410也连接到输入/输出接口405。可拆卸介质411比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器410上,使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分408中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下,从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质411安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解,这种存储介质不局限于图4所示的其中存储有程序、与装置相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质411。可拆卸介质411的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者,存储介质可以是ROM402、存储部分408中包含的硬盘等等,其中存有程序,并且与包含它们的装置一起被分发给用户。
还需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
虽然已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本申请的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种器件参数的确定方法,其特征在于,包括:
获取器件的第一类型的参数的第一参数值;
从预先配置的对应于所述器件的模型中获取所述第一类型的参数的参考值、以及所述参考值与第二类型的参数的参考值之间的对应关系;
根据所述对应关系、以及所述第一参数值,确定所述器件的所述第二类型的参数的第二参数值。
2.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,所述对应关系包括所述第一类型的参数的多个参考值与所述第二类型的参数的多个参考值之间的一一对应关系。
3.根据权利要求2所述的确定方法,其特征在于,在确定所述第二参数值时,根据所述一一对应关系确定所述第一类型的参数的参考值与所述第二类型的参数的参考值之间的变化关系,并根据所述变化关系、以及所述第一参数值与所述第一类型的参数的至少一个参考值之间的差,确定所述第二参数值。
4.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,进一步包括:
从所述模型中获取所述第一类型的参数的参考值与第三类型的参数的参考值之间的对应关系,并根据该对应关系、以及所述第一参数值,确定所述器件的所述第三类型的参数的第三参数值。
5.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,进一步包括:
从所述模型中获取所述第二类型的参数的参考值与第四类型的参数的参考值之间的对应关系,并根据该对应关系、以及所述第二参数值,确定所述器件的所述第四类型的参数的第四参数值。
6.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,进一步包括:
根据所述器件的尺寸、以及所述模型中所述器件的参数随尺寸而改变的变化关系,确定其他尺寸的器件参数。
7.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,进一步包括:
根据所述第一参数值和所述第二参数值确定所述器件、和/或由所述器件组成的电路的性能。
8.一种器件参数的确定装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取器件的第一类型的参数的第一参数值;
第二获取模块,用于从预先配置的对应于所述器件的模型中获取所述第一类型的参数的参考值、以及所述第一类型的参数的参数值与第二类型的参数的参数值之间的对应关系;
根据所述对应关系、以及所述第一参数值,确定所述器件的所述第二类型的参数的第二参数值。
9.根据权利要求8所述的确定装置,其特征在于,所述对应关系包括所述第一类型的参数的多个参考值与所述第二类型的参数的多个参考值之间的一一对应关系。
10.根据权利要求8所述的确定装置,其特征在于,在确定所述第二参数值时,所述确定模块用于根据所述一一对应关系确定所述第一类型的参数的参考值与所述第二类型的参数的参考值之间的变化关系,并根据所述变化关系、以及所述第一参数值与所述第一类型的参数的至少一个参考值之间的差,确定所述第二参数值。
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