[发明专利]用于调整集成电路性能的设备和方法

说明书

本申请是于2005年5月18日提交的名称为“用于调整集成电路性能 的设备和方法”的中国专利申请2005800235701的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请是美国专利申请序号10/848，953(代理人案卷号 ALTR：026)，于2004年5月19日申请的标题为“用于调整可编程逻辑 器件性能的设备和方法(Apparatus and methods for adjusting the  performance of programmable logic devices)”的部分连续申请， 此处以参考方式将其并入。

技术领域

本发明的构思一般涉及调整集成电路(IC)的性能，此 处的集成电路包括可编程逻辑器件(PLD)。

背景技术

PLD是普遍存在的既能给设计者又能给终端用户提供灵活 性的电子器件。在电子电路或电子系统的设计周期中，对每个设计， 设计者仅通过对PLD重新编程就可以完成大量的重复设计。因此，与其 它可选方案相比，减少了设计周期的长度和费用。类似地，终端用户 可能需要对包括PLD的设计的功能性进行一定的控制。用户可在现场或 实时地对PLD编程，就能改变电路或系统的运行方式。

为适应日益复杂的设计，现代PLD中包含的晶体管相对较 多。而且，用户对性能的要求也提高了，这就产生了较大的运行频率。 因此，可编程逻辑器件的功率消耗，功率耗散，晶片温度及因此的功 率密度(在各种电路或各种块中的功率耗散)也在增大。然而，功率 密度的增大可能会使PLD的设计和实现变得不实际或更容易失败。所以 需要以可调整的功率消耗和可调整的性能为特征的PLD。更进一步讲， 还需要直接对普通集成电路内的晶体管的性能(泄漏，速度和功率耗 散)进行控制。

发明内容

本发明公开的新构思涉及用于调整PLD性能的设备和方 法，例如在速度和功率耗散之间做出权衡。本发明的构思的一方面涉 及用于调整PLD的性能的设备。在一个实施例中，配置成实现用户电路 的PLD包括延迟电路和体偏置发生器。延迟电路具有一个延迟，它表示 在PLD中实现的用户电路的延迟。用户电路包括至少一个晶体管。响应 从延迟电路的传播延迟中得到的延迟量，体偏置发生器对用户电路中 晶体管的体偏置进行调整。

在另一个实施例中，PLD包括参考晶体管，电流测量电 路和体偏置发生器。参考晶体管提供关于PLD内的电路的电流。电流 测量电路测量由参考晶体管提供的电流，并将测量的电流信号提供给 体偏置发生器。体偏置发生器从测量的电流信号中得到至少一个体偏 置信号，并将此体偏置信号(可为多于一个)提供给PLD中的电路。

在又一个实施例中，PLD包括多个用户电路和多于一个 体偏置发生器。每个用户电路都在PLD中实现。多个体偏置发生器中 至少一个体偏置发生器被配置成可选择性地调整用户电路中至少一个 用户电路的晶体管的体偏置。

本发明的构思的另一方面涉及调整PLD的性能和使用 PLD实现用户电路的方法。在一个实施例中，使用PLD实现电子电路 的方法包括：将电子电路映射成PLD内的功能资源以生成一个设计； 及从表示生成的设计中的至少一部分内的信号传播延迟的延迟得到体 偏置值。所述方法进一步包括将生成的设计中的一部分的至少一个晶 体管的体偏置电平编程为体偏置值。

在另一实施例中，调整包含在PLD内的电路的晶体管的 泄漏电平的方法包括：获得表示晶体管的漏电流的电流；和从获得的 电流中得到体偏置电平。该方法进一步包括将晶体管的体偏置调整为 得到的体偏置电平。

在又一实施例中，在PLD内的至少一个电路区中实现用户 电路的方法包括：选择电路区中的至少一个晶体管的体偏置电平；和 生成PLD内该电路区的初始布置。如果目前的体偏置电平和布置不能满 足规定的性能标准，则该方法将进一步包括将施加到电路区中的晶体 管的体偏置电平改变成另一电平至少一次。

附图的简要描述

附图仅对本发明的示例性实施例进行了图解说明，因此 不应被认为是限制本发明的范围。本领域普通技术人员从本发明的描 述中将理解所公开的发明构思会使他们想到其它等同的有效的实施 例。在附图中，多于一个附图中使用的同样的数字指示符表示相同的， 相似的，或等同的功能性，部件或块。

图1显示根据本发明的图解实施例的PLD的一般方框图。