CN116542218A - 特征参数模型的确定方法、性能评估方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种特征参数模型的确定方法、性能评估方法及相关设备。特征参数模型的确定方法包括:基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型;第一基础参数为第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,第一标准单元的特征参数为表征第一标准单元整体性能的参数;第一特征参数模型表征第一基础参数与特征参数之间的关系;将第一特征参数模型中的第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到第二标准单元的第二特征参数模型;第一标准单元和第二标准单元为不同制造工艺各自对应的同类型标准单元;第二基础参数为第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数。本申请可以提高标准单元特征参数模型的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及芯片设计领域,具体而言,涉及一种特征参数模型的确定方法、性能评估方法及相关设备。
背景技术
在使用芯片设计软件进行芯片设计时,会调用标准单元库中的标准单元进行设计。标准单元库包括多个标准单元,标准单元可以包括但不限于缓冲器、反相器、寄存器等,每一标准单元具有各自对应的特征参数模型,如时序模型、延迟模型、功耗模型等,特征参数模型的特征参数可以用于表征标准单元的整体性能,例如,延迟模型可以表征标准单元的延迟性能。
随着芯片技术的不断发展,芯片的制造工艺也在不断的迭代升级。制造工艺的升级会使得同种器件的尺寸、性能等发生变化,进而使得不同的制造工艺各自对应的标准单元可能具有不同的性能。因此,在使用新的制造工艺进行芯片设计时,由于新制造工艺对应的标准单元的特征参数模型可能处于设计过程中,而原有标准单元的性能与新制造工艺的标准单元性能不匹配,使得无法直接使用原有标准单元的特征参数模型对基于新制造工艺设计的产品进行性能评估。
目前,通常是在原有标准单元的特征参数模型基础上,对特征参数模型的原有参数增加固定的值,例如,增加±5%的误差等,进而再使用这种调整后的特征参数模型对基于新制造工艺设计的产品进行性能评估。但该方式确定的特征参数模型不准确,利用该特征参数模型进行性能评估会使得评估结果的准确性较低。
发明内容
有鉴于此,本申请旨在提供一种特征参数模型的确定方法、性能评估方法及相关设备、电子设备及存储介质,以提高确定特征参数模型的准确性。
第一方面,本申请实施例提供一种特征参数模型的确定方法,包括:基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型;所述第一基础参数为所述第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,所述第一标准单元的特征参数为表征所述第一标准单元整体性能的参数;所述第一特征参数模型表征所述第一基础参数与所述特征参数之间的关系;将所述第一特征参数模型中所述第一标准单元的所述第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到所述第二标准单元的第二特征参数模型;其中,所述第一标准单元和所述第二标准单元分别为不同制造工艺各自对应的同类型标准单元;所述第二基础参数为所述第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数;所述第二特征参数模型表征所述第二基础参数与所述特征参数之间的关系。
本申请实施例中,第一标准单元的整体性能可以用第一基础参数和特征参数之间的关系表示,第一特征参数模型表征第一基础参数和特征参数之间的关系,因此,第一特征参数模型可以表征第一标准单元的整体性能。而第二标准单元与第一标准单元为同类型标准单元,因此二者的整体性能相似,特征参数也相似,区别在于二者各自所对应的标准单元的基础参数不同,因此,可以利用第二基础参数替换第一特征参数模型中的第一基础参数,得到第二特征参数模型,得到的第二特征参数模型同样能够较为准确地表征第二标准单元的整体性能。相较于直接在原有标准单元上修改固定值的方式,本申请所提供的方式所得到的第二特征参数模型更为符合第二标准单元的实际情况,从而在使用本申请所提供的方式所得到的第二特征参数模型进行第二标准单元的制造工艺所设计的产品进行性能评估,可以得到更准确的评估结果。
一实施例中,所述基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型,包括:确定所述第一标准单元的等效电路;基于所述等效电路、所述第一基础参数和所述特征参数构建所述第一特征参数模型。
本申请实施例中,第一标准单元和第二标准单元为同类型的标准单元,则第一标准单元和第二标准单元具有相似的等效电路,因此,当确定第一标准单元的等效电路,并利用等效电路构建第一特征参数模型,可以使得第一特征参数模型能够同时符合第一标准单元和第二标准单元这一类标准单元的特征,因此,在利用第一特征参数模型确定的第二特征参数模型时,可以使得确定的第二特征参数模型更为准确。
一实施例中,所述确定所述第一标准单元的等效电路,包括:将所述第一标准单元划分为多个单元模块;分别确定每一所述单元模块对应的子等效电路;所有所述子等效电路的组合为所述第一标准单元对应的等效电路。
本申请实施例中,对第一标准单元进行划分,划分出多个单元模块,以单元模块确定子等效电路,可以使得确定的子等效电路更为精细,从而使得根据子等效电路确定的特征参数模型相较于根据标准单元整体对应等效电路确定的特征参数模型更为准确。
一实施例中,所述基于所述等效电路、所述第一基础参数和第一特征参数构建所述第一特征参数模型,包括:分别构建每一所述子等效电路各自对应的子特征参数模型;基于所述第一基础参数、所述特征参数确定所述子特征参数模型中的模型系数,所述模型系数为所述子特征参数模型中的未知数;基于所述模型系数和所有所述子特征参数模型确定所述第一特征参数模型。
本申请实施例中,分别构建不同的子等效电路对应的子特征参数模型,可以简化确定特征参数模型的复杂程度,同时,可以减少在确定等效电路对应特征参数模型时各影响因素之间的影响,减少遗漏,使得每一子特征参数模型均具有较高的准确性,进而使得总的特征参数模型具有较高的准确性。
一实施例中,所述将所述第一标准单元划分为多个单元模块,包括:基于预设的最小划分单元对所述第一标准单元进行划分,得到所述最小划分单元对应的单元模块。
本申请实施例中,最小划分单元为预先设置好的,因此利用最小划分单元可以较为快速地确定该对应的等效电路,提高特征参数模型的确定效率。此外,由于最小划分单元为预先设置好的,因此还可以预先设置与最小划分单元匹配的等效电路,而等效电路与最小划分单元越匹配,利用该等效电路确定的子特征参数模型越能准确地表征该最小划分单元的特征,从而使得利用该等效电路构建的子特征参数模型具有较高的准确性,因此,通过最小划分单元对第一标准单元进行划分,还可以提高确定等效电路的准确性,从而提高确定第二特征参数模型的准确性。
一实施例中,所述最小划分单元为通道连接块。
CCB(Channel Connected Block,通道连接块)指通过MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)管的源极或漏极连接到一起的多个MOS晶体管。CCB可以是与特征参数模型所输出的特征(例如延迟)相关的标准单元中的最小结构,从而基于CCB构建的子特征参数模型可以体现出标准单元中该CCB这一部分的特征(例如延迟),进而所有的子特征参数模型组合就可以完全体现出整个标准单元的特征(例如延迟)。其中,CCB的结构较为简单,能够较为准确地确定其所对应的等效电路,进而使得所确定的等效电路能够较为准确的表征CCB的特征,从而使得构建的子特征参数模型更为准确,进而使得第一特征参数模型和第二特征参数模型具有较高的准确性。
一实施例中,所述第一特征参数模型和所述第二特征参数模型为延迟模型。
本申请所提供特征参数模型的确定方法可以用于标准单元延迟模型的确定,由于延迟模型的干扰因素较少,在本申请的一种可选实施方式中,可以通过第一基础参数构建出线性模型,使得延迟模型的构建难度较低的同时,还具有较高的准确性能够表征标准单元的延迟特征。
一实施例中,所述等效电路为电阻电容充放电电路。
在确定标准单元对应的等效电路时,可以将标准单元转换为特征参数相关的等效电路,而当特征参数为延迟时,则可以将标准单元确定具有延迟特性的等效电路。电阻电容充放电电路具有延迟特性,同时,标准单元中的器件具有电阻和电容特性,可以等效为电阻和电容,因此,等效电路可以为电阻电容充放电电路。
在本申请实施例中,在确定第一标准单元对应的延迟模型时,可以将第一标准单元等效为电阻电容充放电电路。而电阻电容充放电电路的结构较为简单,可以减少确定延迟模型所需考虑的因素,从而避免因素过多对所确定的延迟模型准确性的影响。
第二方面,本申请实施例提供一种性能评估方法,包括:根据如第一方面任一项所述的特征参数模型的确定方法,得到所述第二特征参数模型;基于所述第二特征参数模型构建第二标准单元;基于所述第二标准单元对被测设计进行性能评估。
通过本申请所提供的性能评估方法,可以获得能够用于表征新制造工艺标准单元特征的第二特征参数模型,以利用该第二特征参数模型构建第二标准单元对待测设计进行评估,从而在新制造工艺标准单元设计未完成时,可以对待测设计进行初期的性能评估,辅助用户的工作推进,以及在进行测试产品的生产之前,可以进行初期验证,及时调整待测设计,降低测试成本。
第三方面,本申请实施例提供一种特征参数模型的确定装置,包括:模型确定模块,用于基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型;所述第一基础参数为所述第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,所述第一标准单元的特征参数为表征所述第一标准单元整体性能的参数;所述第一特征参数模型表征所述第一基础参数与所述特征参数之间的关系;替换模块,用于将所述第一特征参数模型中所述第一标准单元的所述第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到所述第二标准单元的第二特征参数模型;其中,所述第一标准单元和所述第二标准单元分别为不同制造工艺各自对应的同类型标准单元;所述第二基础参数为所述第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数;所述第二特征参数模型表征所述第二基础参数与所述特征参数之间的关系。
一实施例中,所述模型确定模块还用于确定所述第一标准单元的等效电路;基于所述等效电路、所述第一基础参数和所述特征参数构建所述第一特征参数模型。
一实施例中,所述模型确定模块还用于将所述第一标准单元划分为多个单元模块;分别确定每一所述单元模块对应的子等效电路;所有所述子等效电路的组合为所述第一标准单元对应的等效电路。
一实施例中,所述模型确定模块还用于分别构建每一所述子等效电路各自对应的子特征参数模型;基于所述第一基础参数、所述特征参数确定所述子特征参数模型中的模型系数,所述模型系数为所述子特征参数模型中的未知数;基于所述模型系数和所有所述子特征参数模型确定所述第一特征参数模型。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行,以执行如第一方面所述的方法。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行如第一方面所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种特征参数模型的确定方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的单元模块划分示意图;
图3为本申请实施例提供的等效电路的示意图;
图4为本申请实施例提供的特征参数模型的确定装置的示意图;
图5为本申请实施例提供的性能评估方法的流程图;
图6为本申请实施例还提供一种电子设备的示意图。
图标:特征参数模型的确定装置200;模型确定模块210;替换模块220;电子设备300;处理器310;存储器320。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
首先,为便于理解本申请,先对标准单元进行说明。
标准单元是半导体设计中预先设计好的功能单元,每一个标准单元对应一个电路,多个标准单元构成标准单元库,例如,标准单元库包括反相器、与门、寄存器、选择器、全加器等标准单元。标准单元包括基础参数和特征参数,基础参数指标准单元中各器件的性能或通过器件性能直接计算得到的参数,例如,器件的尺寸、有效电流等。在制造工艺确定后,基础参数可以直接计算得到。特征参数为标准单元中器件或标准单元整体的寄生特性,例如,功耗、时序约束、延迟等,其通常与工艺偏差、温度偏差、电压偏差等相关。工艺偏差指掺杂浓度、扩散深度、刻蚀程度等,特征参数在使用新制造工艺初期无法直接获得。其中,特征参数通常以模型的方式表示,例如,延迟模型,时序约束模型,功耗模型等,各项特征参数模型通常以.lib的文件进行保存,例如,延迟模型可以保存为PVT corner.lib。
目前的特征参数模型通常是利用与特征参数直接相关的参数进行构建,例如,延迟模型通常为PVT corner.lib,PVT corner.lib包括工艺偏差(Process)、电压偏差(Voltage)、温度偏差(Temperature)等特性与延迟之间的关系,而工艺偏差、电压偏差、温度偏差等特性对特征参数的影响在使用新制造工艺初期无法直接获取,需通过建模、模拟、验证等方式获得,且不同制造工艺下的PVT corner.lib通常不同,故针对每一制造工艺,通常需要花费时间进行标准单元的设计。
而基于新制造工艺进行芯片设计后,往往需要尽快完成性能评估,例如一些无晶圆厂的设计公司,无法生产芯片进行验证,则需要使用设计软件对芯片进行验证。原有工艺的标准单元无法用于新制造工艺下的性能评估,而在原有工艺标准单元的基础上进行误差调整,该方式所设置的标准单元不够准确,会使得性能评估结果准确性较低。
为解决上述问题,本申请提供一种特征参数模型的确定方法、性能评估方法及相关设备。其中,特征参数模型的确定方法将原有标准单元中的第一特征参数模型转换为新制造工艺下标准单元的第二特征参数模型,由于第一特征参数模型是通过第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定的,则该第一特征参数模型能够符合该标准单元的实际特征情况,由于第一标准单元与第二标准单元为同类型标准单元,进而将第一特征参数模型转换为第二特征参数模型后,可以使得第二特征参数模型能够较为符合第二标准单元的实际特征情况。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的一种特征参数模型的确定方法的流程图。特征参数模型的确定方法包括:
S110,基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型。
S120,将第一特征参数模型中第一标准单元的第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到第二标准单元的第二特征参数模型。
接下来,将展开对本申请提供的特征参数模型的确定方法进行说明。
对于S110,本实施例中,第一标准单元可以为已有的标准单元,可以直接被获取。例如,第一标准单元可以为原有制造工艺对应的标准单元或设计软件厂商所提供的标准单元。相应的,第一基础参数为第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数(例如:器件尺寸、器件等效电阻的电阻值、器件等效电容的电容值等),第一标准单元的特征参数为表征第一标准单元整体性能的参数(例如:标准单元的延迟值、功耗、时序约束等),以及第一特征参数模型可以表征第一基础参数与特征参数之间的映射关系。
需要说明的是,本申请中的第一特征参数模型区别于现有技术中的特征参数模型,现有技术中的特征参数模型通常是由特征参数直接相关的参数构建,例如,对于延迟模型,特征参数模型通常是根据工艺偏差、温度偏差、电压偏差等器件工艺性能构建。而本申请中的第一特征参数模型是利用第一标准单元的第一基础参数和特征参数构建的,如器件尺寸、器件等效电阻的电阻值、器件等效电容的电容值等表征器件工作性能的参数。在本申请中,通过确定标准单元中各器件的基础参数及标准单元的特征参数之间的关系,再构建标准单元的特征参数模型。
一实施例中,基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型,可以包括:确定第一标准单元的等效电路,基于等效电路、第一基础参数和特征参数构建所述第一特征参数模型。
标准单元是由不同的器件组合成的电路,例如,缓冲器,由电容和多个MOS管。在计算特征参数时,可以仅考虑标准单元的电路中对该特征参数有影响的部分。例如,特征参数模型为延迟模型时,可以考虑标准单元中对延迟有影响的器件,如MOS管、电容等;又或者,特征参数模型为功耗模型时,可以考虑标准单元对功耗有影响的器件,如电阻、电源等。因此,在本实施例中,可以基于特征参数对第一标准单元进行电路上的等效,例如,电容电阻充放电电路具有延迟的特性,特征参数模型为延迟模型时,标准单元的电路可以等效为电容电阻充放电电路。同理,还可以根据时序特征或功耗特征对标准单元的电路进行等效转换,得到转换后可以更容易地表达为线性或非线性关系的电路,以构建标准单元的时序模型或功耗模型。其中,不同标准单元可以根据其自身的结构及其特征参数模型类型的不同确定各自对应的等效电路。
其中,在一些实施例中,在确定等效电路时,可以对标准单元中的器件根据特征参数模型的类型进行等效电路的转换,将标准单元中的器件等效为与特征参数相关的器件。例如,在特征参数模型为延迟模型时,包括但不限于根据MOS管的电阻特征和电容特征将MOS管等效为电阻和电容。
在确定等效电路之后,可以根据第一基础参数确定等效电路中各等效器件的参数值。例如,确定等效器件的电阻值、电容值等。
本实施例中,第一标准单元为已知的标准单元,其第一基础参数和特征参数均为已知的参数,因此可以利用等效电路中的电路结构构建等效电路中各器件与特征参数之间的关系模型,例如,当电路中包括电阻和电容时,可以构建电阻、电容与特征参数之间的关系模型,再将第一基础参数(如电阻的电阻值、电容的电容值等)带入该关系模型中,从而构建得到本申请实施例中特征参数模型。示例性的,可以直接根据第一标准单元中第一基础参数和特征参数之间的关系,构建线性或非线性的模型,并将该线性或非线性的模型确定为第一特征参数模型。例如,可以将特征参数与第一基础参数之间的数值设置进二维或三维坐标系中,利用坐标系构建线性或非线性模型等。
一实施例中,确定第一标准单元的等效电路的过程可以包括:将第一标准单元划分为多个单元模块;分别确定每一单元模块对应的子等效电路;所有子等效电路的组合为第一标准单元对应的等效电路。
本实施例中,部分标准单元可能具有较为复杂的结构,则可以对标准单元进行分割,将其分为多个单元模块,以简化确定等效电路的过程。例如,对于有多个功能的标准单元,可以根据功能进行划分;再例如,具有多级结构的标准单元,可以根据层级进行划分。在一些实施例中,还可以根据用户对标准单元的操作指令,实现对标准单元的划分。可以理解,具体划分方式可以有多种,上述仅为示例。
示例性地,请参阅图2,图2为本申请实施例提供的单元模块划分示意图。图2所示的标准单元为缓冲器,如图2所示,可以将缓冲器分为三部分,分别为CCB1和CCB2两部分和在方框之外的电容部分。
在划分单元模块之后,可以根据特征参数模型的类型,确定每一单元模块对应的子等效电路。可以理解,单元模块为第一标准单元的部分电路,所有单元模块可以组合成第一标准单元,相应地,所有子等效电路根据标准电路中各单元模块的实际连接方式进行组合后,可以组合为第一标准单元对应的等效电路。
在一些实施例中,在对第一标准单元进行划分时,可以基于预设的最小划分单元对第一标准单元进行划分,得到最小划分单元对应的单元模块。
本实施例中,最小划分单元可以为以特定方式连接的多个器件、预先设置的特定结构等,最小划分单元可以有一种或多种,不同标准单元可以使用相同或不同的最小划分单元。
由于最小划分单元预先确定,则最小划分单元具的等效电路也预先确定,由此利用最小划分单元进行划分时,可以根据最小划分单元的类型快速确定该最小划分单元所划分单元模块对应的等效电路。这样,一方面可以提高确定等效电路的效率,另一方面,最小划分单元通常具有特定的结构,由于最小划分单元已经预先确定,则可以预先花费时间确定与该最小划分单元对应的各种等效电路,模拟各等效电路与最小划分单元之间特征的匹配度,择一特征较为匹配的等效电路作为该最小划分单元,使得等效电路能够较为准确地表征最小划分单元的特征,由此,可以使得通过最小划分单元确定的等效电路具有较高的准确性。
例如,在本申请实施例中,最小划分单元可以为通道连接块。
通道连接块指通过MOS管的源极或漏极连接到一起的所有MOS晶体管,如图2所示,CCB1和CCB2分别表示两个通道连接块。
一实施例中,基于等效电路、第一基础参数和特征参数构建第一特征参数模型,可以包括:分别构建每一子等效电路各自对应的子特征参数模型;基于第一基础参数、特征参数确定子特征参数模型中的模型系数,模型系数为子特征参数模型中的未知数;基于模型系数和所有子特征参数模型确定第一特征参数模型。
本实施例中,特征参数模型为基础参数和特征参数之间的关系,第一特征参数模型对应第一标准单元,即第一特征参数模型表征特征参数和第一标准单元的第一基础参数之间的关系,第二特征参数模型对应第二标准单元,即第二特征参数模型表征特征参数和第二标准单元的第二基础参数之间的关系。特征参数可以是延迟、功耗等,例如,当特征参数为延迟时,特征参数模型为延迟模型时,其等效电路为电容电阻充放电电路。
而电容电阻充放电电路中,延迟与电容电阻之间的关系为线性关系,则可以构建线性模型为延迟模型,并确定线性模型中未知的系数。
以CCB为例,请参阅图3,图3为本申请实施例提供的等效电路的示意图。图3中(a)和(b)为同一等效电路,均为CCB对应的电容电阻充放电电路,其中,Reff为CCB中所有MOS管的等效电阻,R0为连接各器件的金属线导致的寄生电阻。Cload为CCB的外部负载电容或下一级CCB的等效输入电容。例如,如图2所示,当该等效电路为CCB1的等效电路时,Cload为CCB2中MOS管的等效电容,当该等效电路为CCB2的等效电路时,Cload为图2所示方框外的电容。
其中,Reff=1/Ieff,Ieff为MOS管有效电流,指特定工艺下MOS晶体管分别在线性电阻工作区与饱和工作区情况下的平均电流。在本实施例中,特定工艺为第一标准单元或第二标准单元对应的制造工艺。
通过图3所示的等效电路,及电阻电容充放电电路中延迟与电阻电容之间的关系,可以构建各子等效电路对应的子特征参数模型:
第一级子等效电路的子特征参数模型为:
CCB delay=w11*R0*inputslew*C_mos+w12*inputslew*C_mos*1/Ieff+b1;
中间级子等效电路的子特征参数模型:
CCBx delay=wx1*R0*C_mos+wx2*C_mos*1/Ieff+bx1,1<x<n,且x为正整数;
最后一级子等效电路的子特征参数模型:
CCBn delay=wn1*R0*Cload+wn2*1/Ieff*Cload+bn1。
上述子特征参数模型均为延迟模型,在上述子特征参数模型中,R0为寄生电阻,C_mos为下一级CCB的等效输入电容,Cload为外部负载电容,Ieff为MOS管有效电流,且Reff=1/Ieff,在同一制造工艺中,R0、C_mos、Cload和Ieff相同。W11、w12和b11,wx1、wx2和bx1,wn1、wn2和bn1为模型系数,需通过第一标准单元的第一基础参数进行确定,x和n为变数,表征标准单元中划分的单元模块级数,其中n为标准单元中划分的最大级数。inputslew为输入开关时间,为一已知值,需要说明的是,在延迟模型中,第一级CCB的延迟会受输入开关时间影响,故在第一级子特征参数模型中需考虑输入开关时间对延迟的影响。此外,上述子特征参数模型可以有两级、三级或更多级,即中间级的数量可以为0或大于0的常数。在延迟模型中,标准单元的总延迟等于各级电路延迟之和,因此,标准单元的延迟模型为各级子延迟模型之和,即标准单元的延迟模型为:
Cell-delay=CCB1 delay+CCB2 delay+…+CCBn delay。
其中,Cell-delay为标准单元的总延迟。
以图2为例,CCB1为第一级子等效电路,由于缓冲器仅包括两级子等效电路,因此,CCB2为最后一级子等效电路,则图2所示缓冲器的两个子延迟模型可以表示为:
CCB1 delay=w11*R0*inputslew*C_mos+
w12*inputslew*C_mos*1/Ieff+b11;
CCB2 delay=w21*R0*Cload+w22*1/Ieff*Cload+b21。
其中,CCB1 delay表示CCB1的延迟,CCB2 delay表示CCB2的延迟,w11、w12和b11表示CCB1的模型系数,w21、w22和b21表示CCB2的模型系数,其余参数与上相同。
因此,对于图2所示的缓冲器,延迟模型可以表示为:
Delay_org=w11*R0*inputslew*C_mos+w12*inputslew*C_mos*1/Ieff+b11+w21*R0*Cload+w22*1/Ieff*Cload+b21;
其中,R0、Cload、C_mos和Ieff为基础参数,可以直接从第一基础参数中确定,例如,R0=100,C_mos=0.5fF,Ieff=50uA。Delay_org为第一标准单元的总延迟,其余参数与上相同。如表1所示,表1为示例出的一种标准单元延迟与输入开关电压关系,其中,delay为标准单元的延迟,由此,可将delay的值带入上述延迟模型中的Delay_org,将inputslew的值带入延迟模型的inputslew,而delay和inputslew具有25组数据,可以最多列举25个方程,因此,可以确定上述延迟模型中w11、w12、b11、w21、w22和b21的值。
表1:标准单元延迟与输入开关电压的关系
由此,在所有模型系数、第一基础参数已知的情况下,可以得到表征特征参数与第一基础参数之间关系的第一特征参数模型。
在一些实施例中,可以从表中与模型系数个数相同数量的数据带入上述模型中求取模型系数。例如,在上述实例中,可以从表1中任选6组数据代入第二标准单元对应的延迟模型中,分别求取w11、w12、b11、w21、w22和b21的值。
在一些实施例中,还可以将表中超过模型系数个数的多个数据带入上述模型中求取模型系数,得到多组模型系数,可以利用方差或平均值的方式确定一组较佳的模型系数。例如,选取10组数据,分别代入上述第二标准单元对应的延迟模型中,此时可以得到8组w11、w12、b11、w21、w22和b21的值。分别计算8组w11的平均值、8组w12的平均值、8组b11的平均值、8组w21的平均值、8组w22的平均值、8组b21的平均值,以计算出的各平均值作为第二特征参数模型的模型系数。或者,在得到w11、w12、b11、w21、w22和b21的平均值后,分别计算这8组w11、w12、b11、w21、w22和b21的值与w11、w12、b11、w21、w22和b21的平均值构成的数值之间的方差,以方差最小的一组w11、w12、b11、w21、w22和b21的值作为第二特征参数模型的模型系数。
可以理解,在上述示例中,表1提供的第一标准单元延迟与输入开关电压关系包括25组数据,最多可以求解25个未知数,进一步地,在本申请的实施例中,还可以获取更多与第一标准单元的特征参数模型相关的数据,以实现更多模型系数的求解,从而得到更为精确的特征参数模型或其他类型标准单元的特征参数模型。可以理解,特征参数模型还可以是时序模型或功耗模型,时序模型或功耗模型可以采用与上述示例的延迟模型类似的方式进行构建,只是获取的基础参数采用与时序或功耗相关的参数即可。上述仅为示例,不应作为对本申请的限制。
对于S120,在确定第一特征参数模型,可以将第一特征参数模型中第一标准单元的第一基础参数替换为第二基础参数,从而得到第二特征参数模型。第二基础参数为所述第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,第二特征参数模型表征第二基础参数与特征参数之间的关系。
其中,第一标准单元和第二标准单元为同一类型的标准单元,例如,第一标准单元为缓冲器,第二标准单元也为缓冲器,且二者电路结构相同。第一标准单元和第二标准单元区别在于而在所应用的制造工艺不同,例如,第一标准单元应用于14nm的制造工艺,第二标准单元应用于7nm的制造工艺,而由于器件性能与制造工艺相关,例如,MOS管的尺寸不同会导致MOS管的性能不同,因此第一标准单元和第二标准单元虽然电路结构相同,但性能不同。
接上述图2的示例,第二标准单元对应的延迟模型可以表示为:
Delay_new=w11*R0_new*inputslew*C_mos_new+
w12*inputslew*C_mos_new*1/Ieff_new+b11+w21*R0_new*Cload+
w22*1/Ieff_new*Cload+b21。
其中,w11、w12、b11、w21、w22和b21为第一标准单元对应延迟模型中的已知值,R0_new、C_mos_new、1/Ieff_new为第二基础参数,第二基础参数在新制造工艺研发出来后即可确定,Cload为外部负载电容,同为已知值,Delay_new为第二标准对应的延迟。
可以理解,在第二标准单元对应的延迟模型中,R0_new、C_mos_new、1/Ieff_new替换了原第一标准单元对应的延迟模型的R0、C_mos和1/Ieff。通过上述延迟模型,即可根据输入开关时间确定对应延迟。
在本申请实施例中,第一特征参数模型与第一基础参数和特征参数密切相关,能够有效表征第一标准单元的整体性能,而第二标准单元与第一标准单元为同类型标准单元,因此,二者的整体性能相似,因此,当利用第二基础参数替换第一特征参数模型中的第二基础参数,得到第二特征参数模型后,第二特征参数模型同样能够较为准确地表征第二标准单元的整体性能。相较于直接在原有标准单元上修改固定值的方式,本申请所提供的方式所得到的第二特征参数模型更为符合第二标准单元的实际情况。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种特征参数模型的确定装置,请参阅图4,图4为本申请实施例提供的特征参数模型的确定装置200的示意图,特征参数模型的确定装置200包括模型确定模块210和替换模块220。
模型确定模块210,用于基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型;第一基础参数为第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,第一标准单元的特征参数为表征第一标准单元整体性能的参数;第一特征参数模型表征第一基础参数与特征参数之间的关系。
替换模块220,用于将第一特征参数模型中第一标准单元的第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到第二标准单元的第二特征参数模型;其中,第一标准单元和第二标准单元分别为不同制造工艺各自对应的同类型标准单元;第二基础参数为第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数;第二特征参数模型表征第二基础参数与特征参数之间的关系。
模型确定模块210,还用于确定第一标准单元的等效电路;基于等效电路、第一基础参数和特征参数构建第一特征参数模型。
模型确定模块210,还用于将第一标准单元划分为多个单元模块;分别确定每一单元模块对应的子等效电路;所有子等效电路的组合为第一标准单元对应的等效电路。
模型确定模块210,还用于分别构建每一子等效电路各自对应的子特征参数模型;基于第一基础参数、特征参数确定子特征参数模型中的模型系数,模型系数为子特征参数模型中的未知数;基于模型系数和所有子特征参数模型确定特征参数模型。
模型确定模块210,还用于基于预设的最小划分单元对第一标准单元进行划分,得到最小划分单元对应的单元模块。
一实施例中,第一特征参数模型和第二特征参数模型为延迟模型。
一实施例中,等效电路为电阻电容充放电电路。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种性能评估方法,请参阅图5,图5为本申请实施例提供的性能评估方法的流程图,性能评估方法包括:
S210,根据特征参数模型的确定方法,得到第二特征参数模型。
其中,特征参数模型的确定方法可以是上述任意实施例提供的特征参数模型的确定方法。
S220,基于第二特征参数模型构建第二标准单元。
本实施例中,基于第二特征参数模型构建第二标准单元,可以是使用第二特征参数模型对原有的标准单元的特征参数模型进行替换,或基于第二特征参数模型的特征参数对原有的标准单元的特征参数进行替换,得到第二标准单元。
S230,基于第二标准单元对被测设计进行性能评估。
基于第二标准单元对被测设计进行性能评估可以参考现有技术中使用标准单元对被测设计进行性能评估的过程,在此不再展开。
通过本申请所提供的性能评估方法,可以获得能够用于表征新制造工艺标准单元特征的第二特征参数模型,以利用该第二特征参数模型构建第二标准单元对待测设计进行评估,从而在新制造工艺标准单元设计未完成时,可以对待测设计进行初期的性能评估,辅助用户的工作推进,以及在进行测试产品的生产之前,可以进行初期验证,及时调整待测设计,降低测试成本。
请参照图6,图6为本申请实施例还提供一种电子设备300的示意图,其可以作为前述的特征参数模型的确定方法或性能评估方法的执行主体,包括:处理器310和存储器320,处理器310和存储器320通信连接。
其中,存储器320存储有可被处理器310执行的计算机可读指令,计算机可读指令可被处理器310执行,以使处理器310能够执行前述实施例中的特征参数模型的确定方法或性能评估方法。
处理器310和存储器320包括但不限于通过通信总线连接。
处理器310可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。处理器310可以是通用处理器,包括CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、NP(Network Processor,网络处理器)等;还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器320可以包括但不限于RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),ROM(Read Only Memory,只读存储器),PROM(Programmable Read-Only Memory,可编程只读存储器),EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦除编程只读存储器),EEPROM(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,带电可擦除可编程只读存储器)等。
可以理解,电子设备300还可以包括更多自身所需的通用模块,在本申请实施例不作一一介绍。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中提供的方法。
该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD(digital videodisc,数字化视频光盘))、或者半导体介质(例如SSD(Solid State Disk,固态硬盘))等。
所述特征参数模型的确定方法、性能评估方法如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的方法和装置,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上各实施例可以在不冲突的情况下自由组合,组合得到的实施例涵盖在本申请的保护范围之内。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者设备不仅包括那些要素,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、物品或者设备所固有的要素。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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (15)
1.一种特征参数模型的确定方法,其特征在于,包括:
基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型;所述第一基础参数为所述第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,所述第一标准单元的特征参数为表征所述第一标准单元整体性能的参数;所述第一特征参数模型表征所述第一基础参数与所述特征参数之间的关系;
将所述第一特征参数模型中所述第一标准单元的所述第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到所述第二标准单元的第二特征参数模型;其中,所述第一标准单元和所述第二标准单元分别为不同制造工艺各自对应的同类型标准单元;所述第二基础参数为所述第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数;所述第二特征参数模型表征所述第二基础参数与所述特征参数之间的关系。
2.根据权利要求1所述的特征参数模型的确定方法,其特征在于,所述基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型,包括:
确定所述第一标准单元的等效电路;
基于所述等效电路、所述第一基础参数和所述特征参数构建所述第一特征参数模型。
3.根据权利要求2所述的特征参数模型的确定方法,其特征在于,所述确定所述第一标准单元的等效电路,包括:
将所述第一标准单元划分为多个单元模块;
分别确定每一所述单元模块对应的子等效电路;所有所述子等效电路的组合为所述第一标准单元对应的等效电路。
4.根据权利要求3所述的特征参数模型的确定方法,其特征在于,所述基于所述等效电路、所述第一基础参数和第一特征参数构建所述第一特征参数模型,包括:
分别构建每一所述子等效电路各自对应的子特征参数模型;
基于所述第一基础参数、所述特征参数确定所述子特征参数模型中的模型系数,所述模型系数为所述子特征参数模型中的未知数;
基于所述模型系数和所有所述子特征参数模型确定所述第一特征参数模型。
5.根据权利要求3所述的特征参数模型的确定方法,其特征在于,所述将所述第一标准单元划分为多个单元模块,包括:
基于预设的最小划分单元对所述第一标准单元进行划分,得到所述最小划分单元对应的单元模块。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述最小划分单元为通道连接块。
7.根据权利要求2-6任一项所述的特征参数模型的确定方法,其特征在于,所述第一特征参数模型和所述第二特征参数模型为延迟模型。
8.根据权利要求7所述的特征参数模型的确定方法,其特征在于,所述等效电路为电阻电容充放电电路。
9.一种性能评估方法,其特征在于,包括:
根据如权利要求1-8任一项所述的特征参数模型的确定方法,得到所述第二特征参数模型;
基于所述第二特征参数模型构建第二标准单元;
基于所述第二标准单元对被测设计进行性能评估。
10.一种特征参数模型的确定装置,其特征在于,包括:
模型确定模块,用于基于第一标准单元的第一基础参数和特征参数确定出第一特征参数模型;所述第一基础参数为所述第一标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数,所述第一标准单元的特征参数为表征所述第一标准单元整体性能的参数;所述第一特征参数模型表征所述第一基础参数与所述特征参数之间的关系;
替换模块,用于将所述第一特征参数模型中所述第一标准单元的所述第一基础参数替换为第二标准单元的第二基础参数,得到所述第二标准单元的第二特征参数模型;其中,所述第一标准单元和所述第二标准单元分别为不同制造工艺各自对应的同类型标准单元;所述第二基础参数为所述第二标准单元的制造工艺所对应的器件性能参数;所述第二特征参数模型表征所述第二基础参数与所述特征参数之间的关系。
11.根据权利要求10所述的特征参数模型的确定装置,其特征在于,所述模型确定模块还用于确定所述第一标准单元的等效电路;基于所述等效电路、所述第一基础参数和所述特征参数构建所述第一特征参数模型。
12.根据权利要求11所述的特征参数模型的确定装置,其特征在于,所述模型确定模块还用于将所述第一标准单元划分为多个单元模块;分别确定每一所述单元模块对应的子等效电路;所有所述子等效电路的组合为所述第一标准单元对应的等效电路。
13.根据权利要求12所述的特征参数模型的确定装置,其特征在于,所述模型确定模块还用于分别构建每一所述子等效电路各自对应的子特征参数模型;基于所述第一基础参数、所述特征参数确定所述子特征参数模型中的模型系数,所述模型系数为所述子特征参数模型中的未知数;基于所述模型系数和所有所述子特征参数模型确定所述第一特征参数模型。
14.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被所述处理器执行,以执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
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