Область наук:

  • Математика

  • Рік видавництва 2000


    Журнал: Известия Південного федерального університету. Технічні науки


    Наукова стаття на тему 'Дослідження логічних елементів для деформуються субблоков замовних НВІС'

    Текст наукової роботи на тему «Дослідження логічних елементів для деформуються субблоков замовних НВІС»

    ?УДК 621.3.049.77.001.66

    А.В. Ковальов

    ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ДЛЯ деформованість субблока

    ЗАМОВНИХ НВІС

    Таганрозький державний радіотехнічний університет,

    347928, м Таганрог, ГСП- 17а, пров. Некрасовський, 44, е-та / 1: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    При проектуванні топології замовних НВІС часто виникають проблеми оптимального розміщення субблоков схеми. Вимога найбільш компактного розташування субблоков, диктується існуючими в даний час тенденціями підвищення рівня інтеграції НВІС.

    Традиційно використовуються субблоки прямокутної форми. Це може призводити до неоптимальним показниками їх розміщення. Навпаки, використання можливості деформування субблоков може істотно підвищити якість розміщення. У даній статті розглядається забезпечення можливості деформування субблоков, синтезованих за допомогою методології [1]. Можливі деформації обмежимо двома типами: вигин субблока на 90 градусів і зміна ставлення довжин сторін.

    Наприклад, припустимо, необхідно розмістити два субблока з площами 1/2, в квадраті 1x1, за умови, щоб довжина їх спільного кордону була максимальною. Ця вимога може бути актуальним для полегшення трасування сполучних ланцюгів між цими субблока. Використовуючи субблоки тільки прямокутної форми, рішення даного завдання дасть довжину спільного кордону 1/2 (рис. 1а). Однак, при перетворенні одного з субблоков в Г-подібну форму довжина спільного кордону зростає майже в три рази: 2/3 + 3/4 = 17/12 (рис. 16).

    1/2

    В

    2/3

    А

    В

    3/4

    а) 6)

    Мал. 1. Приклад розміщення (в квадраті 1x1): а - прямокутних субблоков; б - "еластичних" субблоков

    Конструктивно можливість вигину субблока забезпечується розширенням бібліотеки мікрофрагменти, з яких складаються логічні елементи. Також слід дотримуватися певного алгоритму здійснення вигину.

    Субблоки синтезуються за допомогою методології [I], з використанням бібліотеки і технології КМОП з полікремнієвих затворами і одним рівнем металізації. Структура субблока є горизонтальну лінійку логічних елементів, розташованих послідовно і без зазорів.

    В існуючу бібліотеку додатково вводяться три нових мікрофібра-рагмснта: Х-вхід, Х-еиход і Х-транзит (рис. 2); відрізняються тим. що в них введена вертикальна полікремнієвих траса. Ця обставина дає можливість згинати субблок в будь-якому напрямку.

    Процес вигину проводиться в такій послідовності (розглядається символьний топологія):

    1) виділяється область вигину (прямокутник всередині субблока):

    2) в цій області проводиться діагональ (лінія згину), що з'єднує кути вигину (рис. 3);

    3) згинається частину субблока приставляється до області вигину, з відповідної сторони. У цій частині лінійка елементів буде розташовуватися вертикально (рис. 3);

    4) всі траси, є транзитними по відношенню до трикутника вигину (трикутник утворюється між лінією згину і стороною, до якої приставлена ​​"відрізана" частина), перегинаються в точці перетину з лінією згину і тягнуться до своїх місць призначення у другій частині субблока (рис. 4);

    5) послідовно аналізуються всі вигнуті полікремнієві траси, і виробляється рішення про подальші маніпуляції з кожної з них. Якщо, яка-небудь пара трас перетинається, то проводитися перестановка їх горизонтальних ділянок і чергове згинання;

    6) заміна символів топології на топологічні мікрофрагменти; символи лежать на лінії згину, а також мають вертикальні ділянки Полікров-ніевих трас в трикутнику вигину, замінюються на нові Х-символи ( "вхід" замінюється на "Х-вхід", і т. д.).

    Другий тип деформації, як і перший, конструктивно забезпечується введенням в бібліотеку нових мікрофрагменти. Для даного типу деформації субблоков існує два обмеження в масштабах перетворень:

    а) довжина субблока не може бути менше суми мінімальних довжин логічних елементів в лінійці;

    б) висота субблока не може бути менше суми висот мікрофрагменти, що мають зовнішні, по відношенню до субблока, висновки.

    Зміна довжин сторін здійснюється за рахунок перегрупування відрізків полікремнієвих трас. Конструктивно це забезпечується введенням нової топологічної реалізації логічних елементів (І-НЕ, АБО-НЕ). Іншими словами, певні логічні елементи перетворюються в нову топологічну форму. Особливістю нової топологічної реалізації логічних елементів, є те, що в кожному рядку знаходиться не один мікрофрагменти, а їх пари (рис. 5, 6). Перетворення можуть піддаватися лише ті елементи, які мають висновки на своїх протилежних вертикальних сторонах (рис. 7). Аналізуючи структуру субблока в кожному окремому випадку, можна визначити доцільність подібних перетворень. Іноді, через специфічність структу ри, дані перетворення не ведуть до скорочення рядків субблока (рис. 8). Можна вивести критерій доцільності перетворень, який враховує зміну площі субблока: (Ду / у) (х + Дх) > Дх; де Ду - модуль різниці числа рядків, до і після перетворення; у - вихідне число рядків; Дх - модуль різниці числа колонок, до і після перетворення; х - вихідне число колонок. Якщо нерівність не задовольняється, то перетворення недоцільні з точки зору збільшення площі. Наприклад, змінимо відношення сторін для малого субблока (рис. 9). В даному прикладі перетворюється тільки елемент I, т. К. Тільки у нього є висновки на протилежних вертикальних сторонах. На рис. 10 показана топологія логічного елемента (І-НЕ), до і після перетворення. початкове співвідношення

    довжин сторін субблока - 5x2, отримане - 3x3. Таким чином скорочення площі субблока становить 10%.

    Мал. 2. мікрофрагменти: а - Х-вхід; б - Х-вихід; в - Х-транзит

    лінія згину

    1 | 1 * '1 \

    ! ! 1

    1 ..

    ! 1

    |! ! 1

    трикутник

    вигину

    ! I 1

    | 1 + 1 1 + 1

    1; . 1 • ,

    ! «

    Мал. 3. Вигин субблока

    Мал. 4. Вигин трас

    а) б)

    Мал. 7. Перетворення елементів: а - можна перетворити; б - не можна (все висновки з одного боку)

    а) б)

    Мал. 8. Аналіз субблока: а - пунктиром обведені мікрофрагменти, потенційно придатні до перетворення; б - досить одного перетворення (виділено перетворений елемент)

    •<--ж->

    а) б)

    Мал. 9. Деформація субблока: а - вихідний субблок (складається з двох логічних елементів I і II); б - після перетворення

    а) б)

    Ріс.Ю.Топологія логічного елемента I (І-НЕ): а - до перетворення; б - після перетворення

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Конопльов Б. Г., Астахов А. І. Методологія автоматизованого проектування мікротопологіі фрагментів НВІС // Изв. вузів. Радіоелектроніка. 1988. -т. 31, -№9.-с. 24-31.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити