CN108830015A - 一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法 - Google Patents

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汪燕芳
陈彬
董森华
傅静静
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Abstract

本发明提供了一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，该方法包括以下步骤，选择并获取需要比较的各单元的性能信息；确定要分析比较的变化元素；根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势。该发明为了比较它们的性能信息（例如：延迟和漏电功耗等），采用图形化的方法进行展示，便于发现性能变化趋势从而进行单元选型。同样的方法可以应用到同一单元在不同工艺、电压、温度的单元库中的性能比较。

Description

一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法
技术领域
本发明属于EDA工具中电路设计领域，尤其涉及一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法。
背景技术
随着集成电路的快速发展，工艺技术在不断进步。设计者可以选择使用不同工艺（P）、不同电压（V）、不同温度（T）的多种单元库。即使功能相同的标准单元，也会有不同驱动能力、不同沟道长度、以及不同开启电压的多种选择。
在保证设计电路功能正确性的前提下，如何选择使用哪种工艺库；或者确定某一种工艺库之后，对于某种功能的标准单元，如何选择哪种驱动能力、沟道长度以及开启电压，都决定着最终设计的性能表现。通常来讲，性能包括时序上的延迟（Delay）指标和功耗上的漏电功耗（Leakage Power）指标等。
传统的工艺或者单元选型方法是通过人工进行比较，在某一条件不变的前提下，分析随其它条件的变化趋势。例如，在同一个工艺库中，分析不同驱动能力的单元的性能变化。但是，在同时存在众多变化条件（例如：单元的驱动能力、沟道长度、开启电压）的条件下，很难清楚的分析单元性能变化趋势。
随着半导体先进工艺的快速发展，单元库及单元类型的数目迅速增多，如何分析不同工艺、不同电压、不同温度下单元的性能表现（延迟、漏电功耗等）成为了设计的难点。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提出了一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，对于标准单元库中相同功能的一组单元，具有不同的驱动能力、不同的沟道长度或不同的开启电压，为了比较它们的性能（例如：延迟和漏电功耗等），采用图形化的方法进行展示，便于发现性能变化趋势从而进行单元选型。同样的方法可以应用到同一单元在不同工艺、电压、温度的单元库中的性能比较。
本发明提供了一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，包括，
选择并获取需要比较的各单元的性能信息；
确定要分析比较的变化元素；
根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势。
进一步地，所述单元包括同一工艺库的不同单元或不同工艺库的同一单元。
进一步地，所述确定要分析比较的元素的步骤，包括，确定分析趋势中变化的元素数目。
进一步地，所述单元的性能信息包括延迟、漏电功耗。
5. 根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述单元的变化元素包括驱动能力、开启电压、沟道长度。
进一步地，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，对于同一单元库中相同功能的一组单元，将其延迟或漏电功耗性能指标按照变化元素制成二维表格。
进一步地，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，对于不同单元库中的同一种单元，将其延迟或漏电功耗性能指标按照不同的电压以及不同的温度制成二维表格。
进一步地，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，变化元素数目如果多于两个，利用符号进行连接，将多维变化元素降为二维。
更进一步地，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，将二维表格的某一行或者某一列，利用折线图表示其性能变化的趋势。
本文提出的用“热力图”及“折线图”的图形化方法显示不同单元的性能趋势，可以给设计者一个整体分布的直观概念，更清晰、更准确的表达单元的性能趋势，有效帮助设计者发现问题，选择合适的工艺以及合适的单元。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为根据本发明的一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法的流程图；
图2为根据本发明的不同驱动能力、不同沟道长度及不同开启电压的单元性能趋势的热力图；
图3为根据本发明的某一种驱动能力单元的性能随沟道长度及开启电压的变化趋势的折线图；
图4为根据本发明不同温度、电压的工艺库中同一种单元的性能趋势的热力图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为根据本发明的一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法的流程图，下面将参考图1，对本发明的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法进行详细描述。
首先，在步骤101，选择并获取需要比较的单元的性能信息（延迟和漏电功耗等）。该单元可为同一工艺库的不同单元或不同工艺库的同一单元。
读入需要的工艺库的温度、电压条件，获取工艺库下单元的性能信息。某种功能的单元（例如，缓冲器单元Buffer）可能会有不同驱动能力(BUFX1、BUFX2、BUFX4、BUFX8等)、不同开启电压（LVT、NVT、HVT等）、不同沟道长度（12P、20P等）。
在步骤102，确定要分析比较的变化元素。
确定要分析比较的元素，例如，分析同一个工艺库下，所有缓冲器单元，漏电功耗随“驱动能力”、“开启电压”、“沟道长度”三个维度的变化趋势。
在步骤103，根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势。
如果变化元素是两个，可以构造二维表格，将各单元的性能值进行表格填充，用不同颜色代表不同的性能值大小，采用“热力图”的方法来图形化显示。
如果变化元素的个数是三个或者三个以上，可以用特殊符号“@”把若干元素进行连接，把多维变量减小到二维，从而应用上述的方法，采用“热力图”的方法来进行图形化显示二维表格。以上述工作条件为横向X轴，不同驱动能力为纵向Y轴，构建二维表格，将各个单元的延迟、漏电功耗等性能信息填写至二维表格中。
如果变化元素是唯一的，可以采用“折线图”的方法，把各单元的性能值进行描点、连线来图形化显示。
利用热度图的原理，根据延迟或漏电功耗等性能值的不同，用不同的颜色来表示，将上述的二维表格进行填色。例如，可用“蓝色、绿色、黄色、红色”分别代表性能值由小变大的情况，将二维表格进行填色，形成“热度图”的图形显示。
实施例一
通过以下实施方式，详细描述利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法的工作过程。
对于同一工艺库的不同单元
首先，读入需要比较的不同温度、不同电压条件下的各个工艺库，获得工艺库下各个单元的性能信息（延迟和漏电功耗等）。某种功能的单元（例如，缓冲器单元Buffer）可能会有不同驱动能力(BUFX1、BUFX2、BUFX4、BUFX8等)、不同开启电压（LVT、NVT、HVT等）、不同沟道长度（12P、20P等）。
接下来，确定要分析比较的元素。例如，分析同一个工艺库下，所有缓冲器单元，漏电功耗随“驱动能力”、“开启电压”、“沟道长度”三个维度的变化趋势。
如果分析比较过程中，变化元素是唯一的，可以采用“折线图”的方法，把各单元的性能值进行描点、连线来图形化显示。如果变化元素是两个，可以构造二维表格，将各单元的性能值进行表格填充，用不同颜色代表不同的性能值大小，采用“热力图”的方法来图形化显示。如果变化元素的个数是三个或者三个以上，可以用特殊符号“@”把若干元素进行连接，把多维变量减小到二维，从而应用上述的方法，采用“热力图”的方法来进行图形化显示二维表格。
例如，单元随着开启电压（LVT、NVT、HVT）的变化，漏电功耗逐渐减小；随沟道长度（12P、20P）的增加，漏电功耗也逐渐减小。因此，可以采用特殊符号“@”把“开启电压”和“沟道长度”两个条件进行连接。构造出的新工作条件为：“LVT@12P”，“LVT@20P”，“NVT@12P”，“NVT@20P”，“HVT@12P”，“HVT@20P”。从而，二维的变化元素化简为一维。
例如，将不同开启电压和不同沟道长度的组合，用“@”进行连接表示为某种工作条件，例如“ULVT@16P”，“ULVT@20P”，“LVT@16P”，“LVT@20P”，“NVT@16P”，“NVT@20P”等，如图2所示。
用“热度图”表示不同驱动能力、不同沟道长度及不同开启电压的单元性能（延迟、漏电功耗等）趋势，如图2所示。
二维表格的每一行及每一列都可以用“折线图”的方式进行图形化显示，来表示其性能变化的趋势，如图3所示。
实施方式二 对于不同工艺库的同一单元
对于不同单元库中的同一种单元，将其延迟或漏电功耗等性能信息按照不同的电压以及不同的温度制成二维表格。
用“热度图”表示不同温度、电压的工艺库中同一种单元的性能（延迟、漏电功耗等）趋势，如图4所示。
本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，包括，
选择并获取需要比较的各单元的性能信息；
确定要分析比较的变化元素；
根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势。
2.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述单元包括同一工艺库的不同单元或不同工艺库的同一单元。
3.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述确定要分析比较的元素的步骤，包括，确定分析趋势中变化的元素数目。
4.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述单元的性能信息包括延迟、漏电功耗。
5.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述单元的变化元素包括驱动能力、开启电压、沟道长度。
6.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，对于同一单元库中相同功能的一组单元，将其延迟或漏电功耗性能指标按照变化元素制成二维表格。
7.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，对于不同单元库中的同一种单元，将其延迟或漏电功耗性能指标按照不同的电压以及不同的温度制成二维表格。
8.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，变化元素数目如果多于两个，利用符号进行连接，将多维变化元素降为二维。
9.根据权利要求1所述的利用图形显示分析单元库中单元性能趋势的方法，其特征在于，所述根据所述变化元素数目，利用图表，显示单元的性能趋势的步骤，进一步包括，将二维表格的某一行或者某一列，利用折线图表示其性能变化的趋势。
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