嵌套式层次化P/G网IR-drop分析方法的研究

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随着深亚微米/超深亚微米技术的发展,对高性能、低功耗IC设计的需求与日俱增。这种高性能、低功耗IC设计的特点是晶体管特征尺寸越来越小、芯片功能越来越复杂、电源供电电压越来越低。这些新的特点将导致电源/地线网(P/G网)上产生电压降(IR-drop),过大的电压降会导致电源电压波动、噪声容限减小、逻辑门延迟增加、开关速度降低、产生逻辑错误甚至逻辑功能失效。目前,对P/G网的研究已经成为国际上关注的重要问题。但是,由于P/G网网络规模巨大,通用的电路模拟工具根本不可能完成对P/G网IR-drop的分析。 论文提出了一种嵌套式层次化P/G网IR-drop分析方法,就是将整个P/G网划分为一个全局网和若干个子网,然后又把每个子网分为一个全局网和若干个子网,依次进行类似的划分,使子网的规模不断减小以便于求解。同时,分别采用共轭梯度法(CG法)、不完全Cholesky分解共轭梯度法(ICCG法)、双共轭梯度法(BCG法)等几种迭代算法来加速子网运算,对几个不同节点数的电路进行了P/G网lR-drop分析,对比了几种迭代算法的计算速度,同时,将求解结果与PSPICE和Specture对比,误差在可接受范围内。分析结果发现,BCG法比另外几种算法更高效、更优越。
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