[发明专利]基于最小宽度约束的6T&6TPPNN单元布局方法

说明书

一种基于最小宽度约束的6T&6TPPNN单元布局方法，其包括以下步骤：考虑Vdd/Vss轨道对齐约束的单元对齐；基于最小宽度约束的单元聚类；6TPPNN单元转化；基于片段效应的单元移动；二次规划问题模型及基于模迭代法求解，本发明的方法，在不增加任何芯片设计面积的前提下，可在减少所有最小宽度约束的基础上引起的线长增长，同时降低了片段效应达，提高了电路性能。

技术领域

本发明涉及超大规模集成电路(VLSI)物理设计自动化技术领域，特别是涉及一种单元布局方法。

背景技术

在传统电路设计中，具有相同高度的标准单元更易于设计和优化。然后随着设计复杂性的提升，具有混合高度的一般的6T&6TPPNN单元结构相对于单倍高标准单元，可以实现面积和可绕线性更好的平衡。具体而言，更小的单元高度可以实现更小的面积和更低的功耗，但是其电源驱动力较低。相反，更高的单元高度可以实现更大的电源驱动力和更好的可绕线性，但是其也需花费更大的面积和更高的功耗。由于单元结构的异质性，使得这种混合高度单元的电路设计更富于挑战性。而且，在这种布局设计时，需要额外考虑多倍行高单元对齐到正确的电源线(Vdd)和接地线(Vss)轨道上。Vdd/Vss轨道线在布局单元行中交叉排列，每个单元必须对齐到正确的电源轨道，使得Vdd/Vss的引脚与相应的轨道匹配。对于一般的6T单元，其Vdd/Vss引脚位于单元两侧。因此，对于一般的偶数倍行高的6T单元，其两端的Vdd/Vss引脚相同，所以其只能对应到特定的电源轨道行上；而对于一般的奇数倍行高的6T单元，其两端的Vdd/Vss引脚不同，则其可直接或经竖直翻转后对齐到任意行布局上。对于一般的6TPPNN单元，首先其均为两倍高单元，而且其 Vdd/Vss引脚位于单元内部。因此，6TPPNN单元需对应到特定的布局半行上。

如图1所示，6T单元在集成电路内部布局行上面会占据一行或者多行，其布局的上下边界和行的上下边界重合；6TPPNN单元高度为两倍行高，但其在集成电路内部布局行上会跨越三行，其布局的上下边界和行的中间水平线重合。

此外，应用多阈值电压的方法被广泛用于平衡时延和功耗，其可以在保持良好的电路性能的同时减少电源的泄露。在6T&6TPPNN多阈值电压电路设计中，有三种电压，分别为高阈值电压，低阈值电压及标准阈值电压。在本发明专利中，我们将高/低阈值电压单元集合记为ULVT，将标准阈值电压单元集合记为SVT。

然而随着单元特征尺寸的减少，且由于光刻技术的限制，多阈值电压单元在布局时可能会违反复杂的最小宽度约束。最小宽度约束是指在每一轨道半行上，对相同电压单元的宽度和指定了一个宽度下界。若一个单元所在半行其相邻相同电压的宽度和小于给定的最小宽度下界，则此单元引发最小宽度约束。此外，由于6TPPNN 单元是双倍高，且其只能放在半行上，因此每个6TPPNN单元其上下两边均会产生半行的片段效应，该效应对电路布局性能具有显著影响。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于最小宽度约束的6T&6TPPNN单元布局方法，在不增加任何芯片设计面积的前提下，减少最小宽度约束的引起的线长增长，降低片段效应。

为实现上述目的，本发明提供的基于最小宽度约束的6T&6TPPNN单元布局方法，包括以下步骤：

1)考虑Vdd/Vss轨道对齐约束的单元对齐；

2)基于最小宽度约束的单元聚类；

3)6TPPNN单元转化；

4)基于片段效应的单元移动；

5)二次规划问题模型及基于模迭代法求解。

进一步地，所述步骤1)进一步包括以下步骤：

a)给定一个有多个标准单元和多条线网的混合高度单元全局布局；