本發(fā)明涉及集成電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過計(jì)算特征值比較標(biāo)準(zhǔn)單元庫的方法。

背景技術(shù)：

隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，時(shí)延模型由非線性延遲模型（NLDM）發(fā)展到復(fù)合電流源（CCS）模型，標(biāo)準(zhǔn)單元庫中的數(shù)據(jù)量越來越大；同時(shí)，多角多模（MMMC，Multi-Corner-Multi-Mode）的設(shè)計(jì)使得庫文件的數(shù)量也在增加。

設(shè)計(jì)文件規(guī)模不斷增大，這使得標(biāo)準(zhǔn)單元庫（Timing Library）文件的數(shù)據(jù)比較無法人工完成，因而需要EDA工具的輔助。標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計(jì)者需要一套自動(dòng)化比較的工具，來比較兩套不同版本的庫的基本特征，從而驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)單元是否符合設(shè)計(jì)預(yù)期。芯片設(shè)計(jì)人員同樣也需要這樣的工具，根據(jù)面積、功耗及時(shí)延等信息來幫助選擇使用合適的標(biāo)準(zhǔn)單元。

因此，提出一種通過計(jì)算特征值比較單元庫的方法，能夠?qū)蓚€(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較成為亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種標(biāo)準(zhǔn)單元庫的比較方法，運(yùn)用在標(biāo)準(zhǔn)單元庫的制作以及使用過程中，對兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的通過計(jì)算特征值比較標(biāo)準(zhǔn)單元庫的方法，包括以下步驟：

（1）獲取兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫的時(shí)序文件；（2）對所述時(shí)序文件中的信息求取特征值；（3）基于所述求取的特征值，評價(jià)所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫。

所述步驟（2）進(jìn)一步包括步驟：針對所述時(shí)序文件中的單值信息不做改變，直接求取所述特征值。

進(jìn)一步地，所述單值信息為面積及靜態(tài)功耗。

所述步驟（2）進(jìn)一步包括步驟：針對所述時(shí)序文件中的非線性模型信息，通過將采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換為單個(gè)數(shù)值求取所述特征值。

進(jìn)一步地，所述非線性模型信息為時(shí)延及內(nèi)部功耗；其中，所述時(shí)延為延遲時(shí)間及信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間。

所述步驟（3）進(jìn)一步包括步驟：通過計(jì)算所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫中信息的特征值的相對誤差，對所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行評價(jià)。

進(jìn)一步地，所述相對誤差的計(jì)算公式為：

其中，Error為相對誤差值，tar為目標(biāo)單元庫中的特征值，ref為參考單元庫中的特征值，min_ref為對比參數(shù)。

所述步驟（3）進(jìn)一步包括步驟：通過計(jì)算所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫中信息的特征值的評分，對所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行評價(jià)。

進(jìn)一步地，所述評分的計(jì)算公式為：

其中，Score為特征值的評分值，A為面積的特征值，L為靜態(tài)功耗的特征值，I為內(nèi)部功耗的特征值， D為延遲時(shí)間的特征值，T為信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間的特征值。

進(jìn)一步地，基于所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫的特征值的評分值，計(jì)算所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫的總誤差。

所述步驟（3）進(jìn)一步包括步驟：根據(jù)所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫中信息的特征值，制作多維度的雷達(dá)圖報(bào)告，對所述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行評價(jià)。

本發(fā)明的通過計(jì)算特征值比較標(biāo)準(zhǔn)單元庫的方法，以面積、時(shí)延及功耗為目標(biāo)計(jì)算特征值，增加了標(biāo)準(zhǔn)庫的比較結(jié)果的可讀性，特別適用于EDA工具的設(shè)計(jì)及使用過程。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起，用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的通過計(jì)算特征值比較標(biāo)準(zhǔn)單元庫的方法流程圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的Library文件結(jié)構(gòu)圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)單元分析雷達(dá)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的通過計(jì)算特征值比較標(biāo)準(zhǔn)單元庫的方法流程圖，下面將參考圖1，對本發(fā)明的通過計(jì)算特征值比較標(biāo)準(zhǔn)單元庫的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

在步驟101，獲取兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫的時(shí)序文件；

在該步驟中，準(zhǔn)備兩個(gè)需要比較的標(biāo)準(zhǔn)單元時(shí)序庫文件，并讀入EDA工具中；

標(biāo)準(zhǔn)單元庫包括如下信息：

1）基本屬性，面積（area）、電容等；

2）時(shí)延（timing），運(yùn)用在STA工具的時(shí)延計(jì)算過程中，決定著芯片設(shè)計(jì)能否符合時(shí)序約束；

3）功耗，包括了靜態(tài)功耗（leakage power）和內(nèi)部功耗（internal power），為低功耗設(shè)計(jì)提供了信息。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的Library文件結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)準(zhǔn)單元庫中的信息在文件中的位置如圖1所示。

其中，面積通過area屬性在cell部分定義，時(shí)延信息通過timing()在pin部分定義。功耗分為兩部分：靜態(tài)功耗通過屬性leakage_power或leakage_power()形式定義在cell部分；內(nèi)部功耗通過internal_power()屬性在pin部分定義。

在步驟102中，對時(shí)序文件中的信息求取特征值；

在該步驟中，主要針對時(shí)序文件中的面積、靜態(tài)功耗等單值信息，及時(shí)延、內(nèi)部功耗等為非線性模型信息，求取特征值。

首先，針對時(shí)序文件中的面積、靜態(tài)功耗等單值信息不做改變，直接求取特征值；

對于面積和靜態(tài)功耗等標(biāo)準(zhǔn)單元的單值屬性可以直接利用原值，將原值作為特征值；或者在定義多次的情況下，求取平均值作為特征值。

其次，針對時(shí)序文件中的時(shí)延、內(nèi)部功耗等為非線性模型信息，通過將采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換為單個(gè)數(shù)值求取特征值。

不同于面積和靜態(tài)功耗的比較方法，時(shí)延和內(nèi)部功耗是以非線性的模型定義的，采用求出各自的特征值進(jìn)行對比的方法。

在該步驟中，針對時(shí)序及內(nèi)部功耗的二維表，通過采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換為單個(gè)數(shù)值求取平均值；時(shí)序和內(nèi)部功耗模型都是二維表的形式，計(jì)算出的平均值就是時(shí)序和內(nèi)部功耗模型的特征值。

在該步驟中，針對標(biāo)準(zhǔn)單元庫中的時(shí)序及內(nèi)部功耗表，首先，針對進(jìn)行比較的兩個(gè)單元選取合適的采樣點(diǎn)，再通過模型計(jì)算出采樣點(diǎn)的時(shí)延或者內(nèi)部功耗值，再計(jì)算出兩個(gè)單元在這些采樣點(diǎn)結(jié)果的平均值，最后，通過平均值得到對應(yīng)的特征值。

進(jìn)一步地，通過一些取樣點(diǎn)來求值并且平均，步驟如下：

1）對于時(shí)延（timing）中的模型，分為延遲時(shí)間（delay）和信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間（transition）兩部分，利用FO4分別計(jì)算出，各種條件下的平均值；

2）對于內(nèi)部功耗中的模型，不能求出FO4，利用index的值得到插入點(diǎn)，并求出平均值；

3）對于setup/recovery constraint值，加在延遲時(shí)間（delay）一起求平均值。

其中，時(shí)序表格中的延遲時(shí)間（delay）和信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間（transition）是分開計(jì)算的，以為延遲時(shí)間（delay）為例，選定兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元，一個(gè)作為參考單元（reference），另一個(gè)作為目標(biāo)單元（target）：

首先，基于時(shí)序表，根據(jù)FO4采樣點(diǎn)計(jì)算出一個(gè)delay值，同時(shí)針對同樣的采樣點(diǎn)算出target中的一組delay值；然后，按照相同方法求出reference中的一組delay值；最后，對兩組delay值分別求取平均值。

對于內(nèi)部功耗表，也可采用類似的處理方法。

在步驟103中，基于信息求取的特征值，評價(jià)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫。

其中，信息包括但不限于面積、靜態(tài)功耗、內(nèi)部功耗、延遲時(shí)間及信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間。

在該步驟中，可以從三個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)：

首先，通過計(jì)算兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫中信息的特征值的相對誤差，對兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行評價(jià)；

每項(xiàng)信息的特征值都可以計(jì)算相對誤差，公式1為根據(jù)本發(fā)明的相對誤差計(jì)算公式，采用公式1進(jìn)行計(jì)算時(shí)，將兩個(gè)需要進(jìn)行比較的單元庫，一個(gè)作為目標(biāo)單元庫，一個(gè)作為參考單元庫。

（公式1）

其中，Error為相對誤差值，tar為目標(biāo)單元庫中的特征值，ref為參考單元庫中的特征值，min_ref為對比參數(shù)。

采用該公式，可以計(jì)算tar相對ref的偏離程度。

在計(jì)算相對誤差時(shí)，為了防止算出來的相對誤差過大，分母給了一個(gè)最小值min_ref作為參考。

具體而言，為分母ref增加了一個(gè)對比參數(shù)min_ref，并取較大的值作為分母。為了防止出現(xiàn)除數(shù)為零的情況，min_ref一定是大于零的。本公式可以防止當(dāng)ref值過小時(shí)，出現(xiàn)相對誤差值太大的情況，從而避免計(jì)算出的數(shù)據(jù)的實(shí)際可讀性差的問題。min_ref值的大小可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，從而增加相對誤差值的靈活性。在默認(rèn)情況，可以把min_ref都設(shè)為1；當(dāng)不需要設(shè)min_ref時(shí)，可以把它設(shè)置得非常的小，如1e-5。

其次，通過計(jì)算兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫中信息的特征值的評分，對兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行評價(jià)；

在該步驟中，通過將每項(xiàng)信息的特征值帶入評分公式，對兩個(gè)單元庫進(jìn)行評分。

公式2為根據(jù)本發(fā)明的評分計(jì)算公式。在該公式中，通過帶入每個(gè)單元中五項(xiàng)信息的特征值，對兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元分別進(jìn)行評分，從而計(jì)算出兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元的差別。

（公式2）

其中，Score為特征值的評分值，A為面積的特征值，L為靜態(tài)功耗的特征值，I為內(nèi)部功耗的特征值， D為延遲時(shí)間的特征值，T為信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間的特征值。

公式中的A、L及I這三個(gè)特征值一般是呈正相關(guān)的，面積大時(shí)，功耗相應(yīng)地也要增加；公式中的D及T，這兩個(gè)一般是隨著面積的增大呈減小的特征，與面積呈負(fù)相關(guān)。所以采用該公式對兩個(gè)單元相比較時(shí)，評分越低的單元越好。

在該步驟中，還可以進(jìn)一步地，基于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫的特征值的評分值，計(jì)算兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫的總誤差，并且總誤差的計(jì)算方法，可以參考公式1。

再次，根據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫中信息的特征值，制作多維度的雷達(dá)圖報(bào)告，對兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行評價(jià)；

在該步驟中，當(dāng)信息分別為：面積、靜態(tài)功耗、內(nèi)部功耗、延遲時(shí)間及信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間五項(xiàng)信息時(shí)，將計(jì)算結(jié)果描述為一個(gè)五個(gè)維度的雷達(dá)圖，可視化兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元的差異情況，具體步驟如下：

圖3為根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)單元分析雷達(dá)圖，如圖3所示，將兩個(gè)需要進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)單元，一個(gè)作為目標(biāo)單元（target），一個(gè)作為參考單元（reference），根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)單元的五項(xiàng)信息對應(yīng)的五種特征值畫出五個(gè)角的雷達(dá)圖，每個(gè)角代表一個(gè)特征。其中，特征為面積、靜態(tài)功耗、內(nèi)部功耗、延遲時(shí)間及信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)間的特征值。

標(biāo)準(zhǔn)五邊形每個(gè)頂點(diǎn)代表target和reference中特征的最大值，兩個(gè)單元根據(jù)各自特征值畫出特征的相對位置，較大的那個(gè)畫在頂點(diǎn)位置，較小的在相對位置。這樣可以很直觀的表現(xiàn)出各個(gè)特征值與參考單元之間的大小關(guān)系，并且圖形很美觀。這種方法更明確每個(gè)特征的比較情況，比相對誤差值更直觀。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。