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近年来随着便携式设备的普及,人们对芯片的速度和功耗提出更加苛刻的要求。因此,高速低功耗设计成为主要的研究热点和和重点,研究各种高速低功耗的电路结构是其中的一种方法之一。其中,电流模逻辑结构电路由于其在高速系统中具有低功耗的优势,而引起广泛的关注。电流模逻辑结构可分为双轨和单轨两种结构,它们的共同特点是抗干扰能力强,功耗不因频率变化而变化,和频带宽。与双轨结构相比,单轨结构在实现相同逻辑功能时需要的MOS管数目少和面积小;并且连线相对简单。在当今数字集成电路设计中,基于标准单元库的设计方法占有绝对优势。标准单元的性能直接影响到整个系统的好坏。标准单元的数据在整个数字设计流程中占着主导和支撑的地位,开发高性能的标准单元有着重要的意义。在同一个工艺节点要想获得高速低功耗性能的系统,并且缩短开发周期,研究电流模标准单元库无非是最直接的方法。但由于双轨电流模逻辑电路单元差分输入的特点而不能特征化与综合,所以电流模逻辑标准单元库的实现只能采用单轨结构。首先,本文介绍了单轨电流模逻辑标准单元库的建库方法和流程;其次,讨论了单轨电流模标准单元库的在设计高速低功耗系统中的意义;然后,具体介绍单轨电流模标准单元设计技术,在SMIC 130nm工艺基础上设计单轨电流模标准单元,为专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit--ASIC)设计提供支撑。根据建库的流程,本课题可以划分为以下几个部分:1、研究和分析SMIC 130nm工艺的技术参数,设计单轨电流模逻辑电路并对电路进行优化,以实现性能的最优化;2、对电路进行版图绘制。根据标准单元绘制规则,确定单元的高度、最小宽度、电源金属宽度、走线间距等规则,并且PIN必须要在间距交叉点上,标准单元宽度必须为金属2间距的整数倍;3、抽象库的设计。使用Candence的Abstract抽取物理库—用于布局布线,主要抽取单元的金属层和引脚等;4、时序库设计。使用Calibre对版图进行寄身参数抽取,然后调用Liberty NCX和Hspice,抽取NLDM时序模型的时序库。最后,利用设计的标准单元进行验证性的ASIC设计,进一步验证标准单元库的各项性能和正确性。本文通过一个16位无符号乘法器从RTL到GDSII(Graphic Design System II)设计,验证了本课题设计的单轨电流模逻辑标准单元库的正确性,并且达到了预期的效果。