基于多沟道长度的多阈值电压低功耗技术的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：毕丽签字日期：劲佴年／月∥日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽大学可以将学位论文的

2、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：华雨签字日期：如IL}年‘月‘日导师签名：签字E1期：年月E1摘要近年来，得益于集成电路制造工艺的发展，集成电路设计方法以及EDA技术的快速发展，推动SoC集成度的不断提高，使得单位面积的功耗急剧增加，导致便携式电子产品的发展受到限制。尤其是近年来工艺的不断发展，静态功耗呈指数增加，在45nmI艺时甚至已经超过了动态功耗所占比例。如何找到更有效的方式降低静态功耗已经成为现代SoC进一步发展所面临的一个巨

3、大挑战。由于之前我们研究的重点都集中在如何降低动态功耗上，而静态功耗的优化技术较为欠缺，然而到Y45nm，甚至更先进的工艺时，能否有效的降低静态功耗是我们面临的迫切需要研究的课题。本论文是基于Cadence数字后端物理综合工具encounter平台，从如何降低动态功耗和静态功耗出发，研究分析当今主流的降低动态和静态功耗的技术，其中包括多电压工作区域技术(MultipleSupplyVoltage)，f-j控时钟技术(clockgating)，多阈值电压技木(Multiple一Ⅵh)，电源关断技术(Powershut．off)等，并在对多阈值电压静态

4、功耗优化技术研究的基础上，提出多沟道长度的方法，’通过改进多阂值电压优化的算法，成功将多沟道技术应用到多阈值电压静态功耗优化技术中。同时通过改进静态功耗优化算法中考虑的时序分析模型，用PBA分析模式取代GBA分析模式，将上述改进型静态功耗算法成功的应用到后签收阶段，在优化静态功耗的基础上，保证时序的可靠性。本文的主要工作和创新点有：1)分析研究多种动态功耗和静态功耗技术，发现多阈值电压静态功耗优化●技术存在局限性；2)分析多阈值电压静态功耗优化技术算法，提出多沟道长度方法；3)改进多阈值电压静态功耗优化技术算法，成功将多沟道长度方法应用到静态功耗优

5、化中；4)通过对后签收时序特点的分析，改进多阈值电压技术算法，成功将多沟道长度方法应用到后签收阶段中。关键字：低功耗，静态功耗，Multiple-Vth，Multiple—Length，物理综合，后签收基于多沟道长度的多阈值电压低功耗技术的研究ABSTRCTInrecentyears，thankstothedevelopmentofintegratedckcukfabricationprocesses，integratedcircuitdesignmethodsandEDAtechnologydevelopesquickly，andpromotes

6、thecontinuousimprovementofSoCintegration，makingasharpincreaseinpowerconsumptionperunitarea，whichlimitedthedevelopmentofportableelectronicproducts．Especiallyinrecentyears，thestaticpowerincreasesexponentially，evenhasexceededtheproportionofdynamicpowerinthe45nmprocess．Howtofindmo

7、reeffectivewaystoreducestaticpowerhasbecomeabigchallengeforthefurtherdevelopmentofmodemSoC．Sincethefocusofthestudybeforewehavemadeismainlyonthemethodstoreducedynamicpower，andstaticpoweroptimizationtechnologyismorelacking．However，in40nmprocess，orevenmoreadvancedtechnology，weare

8、facingurgentrequirementsforresearchonreducingstaticpower．This