一种考虑温度的分布式互连线功耗模型！.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 (8 #$ %$$ #$ ， ， ， N31 +(8 M3 + #$ .OC3P54 %$$ （ ） #$$$*6%$J%$$J(8 #$ J#%’*$) 9,F9 HKL/E,9 /EME,9 !%$$ ,@=B + H@?Q + /3O + 一种考虑温度的分布式互连线功耗模型! ! 朱樟明 钟 波 郝报田 杨银堂 （西安电子科技大学微电子研究所，西安 #$$#） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） %$$ ’ % %$$ ( ) 基于集总式电阻 电容树形功耗模型，考虑了非均匀温度分布对互连线电阻的影响，提出了一种新的分布式互 * 连线动态功耗解析模型，解决了集总式模型不能表征非均匀温度变化带来的电阻变化的问题，并计算了一次非理 想的激励冲激下整个互连模型消耗的总能量+ 基于所提出的分布式互连线功耗模型，计算了纳米级互补金属氧化 物半导体（ ）工艺典型长度互连线的 延时和功耗，发现非均匀温度分布对互连功耗的影响随着互连线 ,-./ 012345 长度的增加而增加，单位长度功耗随着 工艺特征尺寸的变化而基本不变 文中所提出的功耗模型可以用来 ,-./ + 精确估算互连线动态功耗，适用于片上网络构架中大型互连路由结构和时钟网络优化设计+ 关键词：互连线，温度梯度，动态功耗模型，纳米级互补金属氧化物半导体 ： ， ， !## ))6$7 )#8( 8#)$, 连线的电流响应，并计算了互连线的功耗分布 文献 + ［］基于电阻 电容（ ）树形电路模型，提出了非理 #D 引 言 ( * G, 想激励下树形拓扑结构功耗模型 文献［］提出了互 + ) 随着硅互补金属氧化物半导体（ ）集成电 连线的有效电容的概念，用于计算互连线动态功耗+ ,-./ 路进入纳米级 阶段，超大规模集成电路的频 文献［］在考虑互连线的功耗下优化了互连设计 但 ,-./ + 率和集成度不断提高，片上互连的延迟、功耗和信号 是，以上文献