Оптимизация схемы
Экспресс-анализ дал возможность определить лучшую схему из 3 (мы выбрали схему №3), но синтез оптимальных значений ширин каналов – решение задачи оптимизации. Сформулируем ее:
Переменными
будут значения ширин каналов.
Мы можем уменьшить размерность
задачи оптимизации введением упрощающих
связей. Так
как мы определили некритическую подсхему
на этапе экспресс-анализа,
зададим минимальную ширину канала:
.
Обозначим:
.
Перепишем формулы времен задержек в терминах переменных :
Целевой функцией будет:
Наложим
ограничения на минимальное значение
ширин каналов из-за
техпроцесса:
,
ограничение по площади кристалла:
мкм.
Оптимальное
решение будет находиться на границе
ограничения по площади
.
Начальными значениями будут ширины
каналов,
полученные на этапе экспресс-анализа.
Значения ширин каналов должны быть
целыми числами,
так в условиях заданной технологии
невозможно произвести транзисторы в
доли микрона.
Результаты оптимизации схемы приведены в таблице 9.
Таблица 10. Результаты оптимизации схемы
Kt |
1 |
Kоэффициент |
W, мкм |
Время задержки |
|||||
t0 |
1 |
Беск |
Этаж |
Геом |
|||||
Wp1 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
ts0 |
- |
tp0 |
- |
Wp2 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
ts1 |
- |
tp1 |
- |
Wp3 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
ts2 |
- |
tp2 |
0 |
Wp4 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
ts3 |
0 |
tp3 |
0 |
Wp5 |
6 |
1 |
2 |
1 |
9 |
ts4 |
- |
tp4 |
13 |
Wp6 |
6 |
1 |
2 |
1 |
18 |
ts5 |
13 |
tp5 |
13 |
Wn1 |
6 |
3 |
1,3333 |
1 |
18 |
ts6 |
12 |
tp6 |
13 |
Wn2 |
6 |
1 |
1,3333 |
1 |
9 |
ts7 |
13 |
tp7 |
13 |
Wn3 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
t_max |
13 |
|
|
Wn4 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
|
|
|
|
Wn5 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
|
|
|
|
Wn6 |
6 |
1 |
1 |
1 |
6 |
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
102 |
|
|
|
|
S(X)=102 мкм;
нс.
Максимальное время работы схемы уменьшилось на 0.33 нс, а также была уменьшена суммарная площадь кристалла.