2、VLSI电路验证：从振荡器到同步器的深入剖析

VLSI电路验证：从振荡器到同步器的深入剖析

1. 引言

在当今的VLSI（超大规模集成电路）设计领域，验证电路的正确性和稳定性至关重要。无论是模拟电路还是数字电路，都需要精确的验证方法来确保其在各种条件下都能正常工作。本文将深入探讨VLSI电路验证的相关问题，重点介绍Rambus环形振荡器的验证以及同步器故障概率的计算。

2. 中间实例概述

在VLSI设计中，有一些中间实例对于验证方法的研究和应用具有重要意义。这些实例通常使用深亚微米制造工艺的精确电路模型，具有较高维度的状态空间，是实际VLSI设计师关注的问题。主要包括Rambus环形振荡器的验证问题，即确定逆变器尺寸的条件，以保证电路从任何初始条件都能进入稳定振荡状态；以及计算同步器故障概率，同步器用于在具有多个独立时钟的系统中实现可靠通信，虽然无法实现完美同步器，但我们的目标是使同步器的故障概率足够低。

3. Rambus环形振荡器

3.1 问题背景

Rambus环形振荡器是一个被提出作为验证挑战的电路。该电路在模拟中有时能正常工作，但在芯片制造后偶尔会启动失败。这些锁定问题与设计中“正向”和“交叉耦合”逆变器中晶体管的相对尺寸有关。
- 若“正向”逆变器（图中标记为fwd）比“交叉耦合”逆变器（标记为cc）大得多，电路就像2n个逆变器组成的环，会稳定到两种状态之一。
- 状态1：x(0,0)、x(1,0)、x(0,2)、x(0,2)为高，x(0,1)、x(1,1)、x(0,3)、x(0,3)为低。
- 状态2：x(0,1)、x(1,1)、x(0,3)、x(0,3)为高，x(0,0)、x(1,0)、x(0,2)、x(0,2