[发明专利]面向SOI工艺的供电电源电压的系统级优化方法

权利要求书

1.面向SOI工艺的供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）建立芯片热模型（公式1）；

（2）建立芯片温度与总功耗的函数关系（公式2），其中是封装热系数，是氧化埋层热系数，为总功耗；

（3）预估总功耗的的某一比例（%）为连线插入缓冲器所消耗的功率；

（4）确立为了最小化一根互连线的时延所需的最优缓冲器间距和尺寸的解析模型，该模型应为最小尺寸器件输出电阻和，互连线单位长度电阻和电容的函数（公式4）

（5）确立，与电源电压和的函数关系；

（6）给出互连线的温度模型；

（7）建立一个缓冲器的动态功耗模型（公式5），并将步骤（5）（6）中的数学模型代入；

（8）给出总的缓冲器功耗模型（公式6），并根据步骤（3）的假定，确立芯片总功耗的解析表达式；

（9）将代入公式2所示的温度方程;

建立与的自相关方程；

（10）结合步骤（4）-（6），确立有最优缓冲器插入的考虑温度影响的时延的解析模型；

（11）定义，计算FOM的最小值，以此求得最优的。

2.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（1）中的热模型包含由于SOI工艺独有的氧化埋层所产生的自热温度。

3.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（2）中的,对于确定的封装和SOI工艺为可预估的定值。

4.如权利要求3所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，的值与SOI工艺无关，可由不考虑自热温度时的芯片温度和总功耗计算；可由（公式3）估算，其中，为氧化埋层的厚度，是氧化埋层的热传导率，A是晶体管产生功耗的面积。

5.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（3）中的缓冲器功耗占总功耗的比率被事先给定，并在之后保持不变。

6.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（5）中公式（3）的建立可采用SPICE仿真和曲线拟合技术。

7.如权利要求6所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，用SPICE仿真提取器件，是通过SPICE在不同的和T的偏置条件下，模拟一个多门的环形振荡器的时延；改变两个反相器之间的连线长度和反相器的大小以获得最小的时延；再通过公式（4）反推出，。

8.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（7）中建立起功耗和电源电压与温度的函数解析表达式。

9.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（9）需采用数值迭代算法计算温度有关的非线性方程。

10.如权利要求1所述的SOI工艺下供电电源电压的系统级优化方法，其特征在于，步骤（9）中对于一个给定的，可以计算出相应的T。