超深亚微米集成电路互连线串扰估计及优化

摘要

该论文工作分以下几个部分:1)同时考虑互连线间耦合电容和耦合电感的作用,采有更为精确的RLC模型而不是粗略的RC模型对互连线进行等效和电路模拟,从而实现对串扰噪声更为精确的估计;2)通过对互连线串扰噪声估计结果的分析,得出串扰噪声可以近似为单独考虑耦合电容及单独考虑耦合电感作用两种情况耦合噪声的线性叠加以及电感耦合噪声与电感耦合系数成近似线性正比关系两点结论,并作了数学上的推导和证明;3)提出一种简单的电感耦合模型K<,eff>模型对同层平面互连线结构中互连线间的电感耦合系数进行计算;4)基于前面串扰系数的定义,K<,eff>模型对电感耦合系数的计算,提出几种算法对布线结果进行调整,达到电容耦合噪声和电感耦合噪声的同时优化.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1集成电路的发展趋势及面临的互连瓶颈问题

1.2高密度高性能IC芯片互连技术

1.2.1微电子封装的层次

1.2.2 VLSI芯片上互连(On-chip interconnect)的种类

1.2.3芯片上互连的设计考虑

1.2.4 VLSI互连在设计和制造方面存在的困难和问题

1.3互连问题对IC性能的影响

1.4.1互连延迟

1.4.2互连串扰

1.4本文研究的内容

第二章超深亚微米集成电路互连线串扰估计及分析

2.1简介

2.2超深亚微米集成电路耦合模型

2.2.1两根平行互连线的耦合模型

2.2.2耦合模型的参数提取

2.3集成电路互连线串扰估计及分析

2.3.1耦合电容和耦合电感的考虑

2.3.2耦合噪声与电感耦合系数间的关系

2.3.3互连线几何参数的考虑

2.4本章小结

第三章同层互连线耦合电感的建模

3.1简介

3.2同层互连结构(Coplanar Structures)

3.3没有g-wires的平面互连结构

3.4带g-wires的平面互连结构

3.5一种有效的电感耦合模型

3.6本章小结

第四章带串扰约束的集成电路布线结果调整及优化

4.1简介

4.2研究背景

4.3 SINO\NB问题的提出

4.3.1 SINO/NB问题的定义

4.3.2互连线间的敏感性

4.3.3串扰系数M的计算

4.4解决SINO/NB问题的几种算法

4.4.1贪婪的屏蔽线插入(Shield Insertion，SI)算法

4.4.2线网重排序后屏蔽线插入(Net Re-Ordering+Shield Insertion，NO+SI)算法

4.4.3基于屏蔽线插入同时进行线网重新排序的图染色(Graph-coloring based on ShieldInsertion with Simultaneous Net Re-Ordering，SINO/GC)算法

4.4.4算法比较

4.5本章小结

第五章全文总结

参考文献

致谢