標(biāo)準(zhǔn)單元法又稱為單元庫(kù)法,是一種宏單元設(shè)計(jì)法,它更 依賴于 cad 技術(shù).標(biāo)準(zhǔn)單元定制法就是把宏單元存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)中,將其互連以形成一種定制電路.正如把類似的宏 單元排列并互連來定制門陣列電路一樣.
兩者之間的區(qū)別是,在標(biāo)準(zhǔn)單元法中,晶片不預(yù)制,每個(gè) 宏單元的全部掩膜板設(shè)計(jì)被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里,可能有十幾 層掩膜;而對(duì)于門陣列宏單元,一般壓縮為一種掩膜層, 用于宏單元間的互連.例如,對(duì)于前面所討論的兩層金屬 布線的門陣列,只有一層用來實(shí)現(xiàn)晶體管之間的互連,以 形成宏單元.在進(jìn)行某一特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師首先 完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后從單元庫(kù)中選取合適的單元,將 其按行排列.行與行之間留有足夠的空隙用作單元之間的 布線通道.
下圖為一種典型的標(biāo)準(zhǔn)單元布線圖方案.單元行之間的連接從其 側(cè)邊自上而下地實(shí)現(xiàn),并穿越布線通道。這種標(biāo)準(zhǔn)單元 ic 的結(jié)構(gòu) 適合于采用現(xiàn)有的布局和走線算法使布線工作更容易進(jìn)行
標(biāo)準(zhǔn)單元布線法所用的算法和印制板設(shè)計(jì)時(shí)采用的傳統(tǒng)自動(dòng)布線 算法大同小異.因此,標(biāo)準(zhǔn)單元法真正體現(xiàn)了 cad 自動(dòng)布局和布 線的風(fēng)格,從而廣泛并成功地用于定制 vlsi 電路的研制.
標(biāo)準(zhǔn)單元法所采用的技術(shù)主要是 cmos 工藝.因?yàn)?cmos 具有集 成度高,低功耗和接近理想化的門傳輸特性等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)良的門傳 輸特性保證了器件的強(qiáng)抗干擾能力和優(yōu)越的輸入 / 輸出特性.
標(biāo)準(zhǔn)單元法的優(yōu)點(diǎn)之一是在一個(gè)管芯上可放置比門陣列法多 20%-30% 的額外功能,從而使得系統(tǒng)的外部連接盡可能減少。 一般在 i/o 緩沖器上功耗很大,減少外部連接可顯著降低功耗; 同時(shí),與 i/o 相關(guān)的電容也減少,使芯片速度提高。常用于象微 處理器或存儲(chǔ)器這類要求布局面積最小的器件。