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時序分析基本概念介紹<Operating Condition>

冬至子 ? 來源:數字后端IC芯片設計 ? 作者:Tao ? 2023-07-04 10:57 ? 次閱讀

今天我們要介紹的時序分析概念是 Operating Condition 。也就是我們經常說的PVT環境,分別代表fabrication process variations(工藝變化參數), power supply voltage(電壓)和temperature(溫度)。芯片內部電路在不同PVT環境下表現出不同的性能特點。

fabrication process variations :工藝變化參數,通常分為FF,SS,TT。FF代表Fast process,通常這個條件下的cell delay最小;SS代表Slow process,通常這個條件下的cell delay最大;TT代表標準process,處于一個中間的delay。如下圖所示:

圖片

**Power supply voltage: **通常電壓越高,器件的delay會越小,如下圖所示:

圖片

temperature: 一般情況下,器件的delay隨著溫度的升高而增大。但是,隨著工藝尺寸的降低,關于器件延遲與溫度的關系,存在溫度反轉效應(Temperature inversion)。即隨著溫度的降低,delay增大,worst corner可能是P:slow, V:low, T:high;也有可能是P:slow,V:low, T:low。

因為delay取決于兩方面的因素,一是遷移率,二是閾值電壓Vt,遷移率與溫度成反比,低溫時,遷移率增大,導致載流子運動加快,delay變小,同時在65nm以下,溫度降低后,閾值電壓會升高,導致delay增大,這在65nm以下變得不可忽略,所以delay到底是增大還是減小,取決于遷移率和Vt到底誰起更重要的作用。如下圖所示:

圖片

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