5、考虑寄生效应和工艺变化的统一模拟合成方法

考虑寄生效应和工艺变化的统一模拟合成方法

1. 模拟电路设计自动化概述

模拟电路设计自动化主要包含电路尺寸确定和布局生成两个关键步骤。手动设计模拟/RF和电源电路以满足要求是一项艰巨且耗时的任务。随着深亚微米工艺中器件尺寸不断缩小，更多非理想效应给敏感的模拟电路带来了更大挑战。因此，为解决这一设计瓶颈，提出了多种模拟电路设计自动化方法。

自动电路尺寸确定方法大致可分为以下三类：
- 基于知识的优化 ：概括设计师的经验，依据预定义的设计流程和数据库获取设计解决方案。该方法速度快，但无法保证解决方案的最优性。
- 基于电路模拟器的方法 ：在尺寸迭代中采用电路模拟器，直至找到相对较好的设计。此方法能获得更准确的结果，但计算时间相对较长。
- 基于方程的方法 ：使用数学求解器求解电路方程，以获得全局最优解，例如基于几何规划（GP）的方法。这类方法速度极快，但由于电路方程的简化，准确性往往受限。

在布局生成方面，布局自动化技术也是热门研究方向。然而，由于寄生效应的存在，预布局模拟和后布局模拟的性能可能差异较大，导致电路性能在布局后无法满足规格要求，设计师不得不重新设计电路和布局，这是一个耗时的循环。传统设计流程中，寄生效应只能在布局完成后进行估计，因此之前的布局感知合成方法仍需多次尺寸 - 布局迭代，这大大减慢了整个合成过程。

此外，传统优化算法通常未考虑工艺变化效应，将系统性能推向对参数变化敏感的角落。在具有显著工艺变化的先进工艺中，鲁棒模拟电路优化变得越来越重要。虽然基于模拟的合成方法可以准确评估设计良率，但由于优化过程中需