[发明专利]用于系统级芯片设计的标准单元及应用其的数据处理单元、运算芯片和计算设备

说明书

本公开涉及用于系统级芯片设计的标准单元及应用其的数据处理单元、运算芯片和计算设备。提供有一种用于系统级芯片设计的标准单元，包括多个半导体器件并且用于实现基础逻辑功能。所述标准单元包括：第一阈值类型的第一晶体管；以及第二阈值类型的第二晶体管，所述第二阈值类型与所述第一阈值类型不同；其中，第一阈值类型的阈值范围与第二阈值类型的阈值范围不同。

技术领域

本公开总体而言涉及用于系统级芯片设计的标准单元及应用其的数据处理单元、运算芯片和计算设备，更具体而言，涉及用于采用混合阈值技术的标准单元及应用其的数据处理单元、运算芯片和计算设备。

背景技术

当前，多阈值电压设计正逐渐成为数字电路物理设计中重要的设计手段。但是，现有的多阈值设计通常是在单元级别进行，即，一个单元内部的器件采用同一阈值。以常用的标准单元库为例，其通常是以器件阈值来分类，即，在一个标准单元库内用到的标准单元都属于同一阈值类型，例如，RVT(普通阈值)库中的各个标准单元都只采用RVT阈值类型的器件，LVT(低阈值)库中的各个标准单元都只采用LVT阈值类型的器件。

因此，存在对于改进的标准单元的需求。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供有一种用于系统级芯片设计的标准单元，包括多个半导体器件并且用于实现基础逻辑功能，其特征在于，所述多个半导体器件包括：第一阈值类型的第一晶体管；以及第二阈值类型的第二晶体管；其中，第一阈值类型的阈值范围与第二阈值类型的阈值范围不同。

优选地，其中，通过选择第一阈值类型和第二阈值类型，使得所述标准单元的上升延迟时间和下降延迟时间平衡。

优选地，所述多个半导体器件还包括：第三阈值类型的第三晶体管，其中，第三阈值类型的阈值范围与第一阈值类型和第二阈值类型的阈值范围均不相同，以及其中，通过选择第一阈值类型、第二阈值类型和第三阈值类型，使得所述标准单元的上升延迟时间和下降延迟时间平衡。

优选地，其中，第一阈值类型、第二阈值类型或第三阈值类型选自以下：普通阈值RVT类型，低阈值LVT类型，超低阈值SLVT类型，高阈值HVT类型。

优选地，其中，第一晶体管是n型晶体管，并且第二晶体管是p型晶体管；或者其中，第一晶体管是p型晶体管，并且第二晶体管是n型晶体管。

优选地，其中，第一晶体管和第二晶体管都是n型晶体管或者都是p型晶体管。

优选地，其中，所述标准单元是反相器，所述第一晶体管是低阈值LVT类型的p型晶体管，所述第二晶体管是超低阈值SLVT类型的n型晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极连接到所述标准单元的输入端，所述第一晶体管和所述第二晶体管的漏极连接到所述标准单元的输出端。

根据本公开的第二方面，提供有一种数据处理单元，其包括至少一个如前所述的标准单元。

根据本公开的第三方面，提供有一种运算芯片，其包括至少一个如前所述的数据处理单元。

根据本公开的第四方面，提供有一种计算设备，所述计算设备用于执行挖掘虚拟数字货币的算法，并且包括：至少一个如前所述的运算芯片；控制芯片；电源模块；散热器；其中，所述控制芯片与所述至少一个运算芯片耦接并用于控制所述至少一个运算芯片的操作，其中，所述电源模块用于向所述至少一个运算芯片、所述控制芯片和/或所述散热器提供电力，以及其中，所述散热器用于给所述至少一个运算芯片、所述控制芯片和/或所述电源模块散热。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：