近年来,智能化设备的普及,芯片应用场景越来越多。多模式芯片设计成为了芯片设计的热点问题。传统的芯片设计方法在设计多模式芯片时造成了性能低、功耗高、面积大的问题。如何根据多模式芯片的特点对传统芯片设计方法进行改进,使得它能够满足多模式芯片设计要求成为了多模式芯片设计的关键。本文针对多模式芯片的时钟树优化、脉冲宽度调度、保持时间违例修复三个方面进行了研究,并提出了新的物理设计方法。本文的贡献及主要创新点如下：第一,提出了考虑片上波动影响的多模式芯片时钟树优化方法。该方法根据蒙特卡洛方法计算的时钟延迟和时钟结构来确定把哪些固定的时钟树节点替换成可调控的时钟器件,从而实现芯片多个工作模式下的时钟偏差的要求。该方法比之前的方法修正超出时钟偏差范围的数目提升了19%,最终的时钟偏差提升了13%。第二,提出了一种多模式芯片脉冲宽度调度方法。该方法通过对多模式脉冲寄存器的时序约束进行线性规划,并根据脉冲寄存器聚类和离散的脉冲宽度的特点进行优化。该方法比之前的方法在多模式芯片脉冲宽度调度上时间减少了37.7%。第三,提出了一种多模式芯片保持时间违例修复方法。该方法通过启发式方法寻找到缓冲器插入点,并通过分支界限的方法来选择缓冲器类型。该方法在修复多模式芯片保持时间违例上插入缓冲器面积减少了22%。