復(fù)合電流源(ccs)是開放源代碼的liberty單元建模標(biāo)準(zhǔn)的一種建模功能，包含了時(shí)序、噪聲和功率。ccs噪聲模型是一種高精確度且高效率的模型，支持串?dāng)_噪聲分析的所有方面。它模擬一個(gè)單元的晶體管行為以實(shí)現(xiàn)噪聲的準(zhǔn)確計(jì)算，包括耦合噪聲和通過單元的噪聲傳播本文介紹了用于單元級(jí)噪聲分析的ccs噪聲模型。

    信號(hào)完整性分析對(duì)于130納米和以下工藝尺寸的半導(dǎo)體器件很重要，設(shè)計(jì)工程師必須考慮串?dāng)_對(duì)延時(shí)的影響，以及由于噪聲對(duì)狀態(tài)不該切換的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的脈沖干擾引起的潛在功能故障。ccs噪聲模型是一種新的基于電流的模型，能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的噪聲分析，其結(jié)果非常接近spice仿真。它準(zhǔn)確地對(duì)進(jìn)入的串?dāng)_噪聲進(jìn)行建模，在不需要大量的描述工作條件下，還能進(jìn)行更高級(jí)的分析，例如，傳播噪聲沖擊(noise bump)和驅(qū)動(dòng)器衰減。

     圖1：噪聲傳播比較。(a)基本的vivo模型。(b)ccs噪聲。

     利用ccs噪聲模型和實(shí)際的噪聲沖擊波形，可以在分析中獲得單元的抗噪聲干擾的能力，并且沒有了高成本的單元抗噪聲特性描述。這種對(duì)噪聲傳播和抗噪聲干擾能力的動(dòng)態(tài)計(jì)算使得噪聲庫的描述比基于表的噪聲模型快100倍。

    ccs噪聲模型

    對(duì)于非常準(zhǔn)確的串?dāng)_噪聲分析來說，基于電流的驅(qū)動(dòng)器模型是必需的。用于串?dāng)_噪聲分析的理想單元電流模型必須能與任意的噪聲輸入波形和任意的耦合負(fù)載互連網(wǎng)絡(luò)相互連接。ccs噪聲模型是一種先進(jìn)的電流驅(qū)動(dòng)器模型，能獲得單元的靜態(tài)和瞬態(tài)特性。ccs噪聲模型的靜態(tài)成分由一個(gè)電流表構(gòu)成，該表是輸入和輸出電壓電平的函數(shù)。這個(gè)電壓電平可以通過一種稱為基本的vin/vout(vivo)模型的高效率直流分析獲得。

    ccs噪聲模型的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是它采用幾種動(dòng)態(tài)參數(shù)來對(duì)單元的動(dòng)態(tài)響應(yīng)建模，這是靜態(tài)電流表所不能獲得的。動(dòng)態(tài)參數(shù)從瞬態(tài)分析測(cè)量中獲取，瞬態(tài)分析測(cè)量記錄單元對(duì)某個(gè)輸入變化和噪聲沖擊的響應(yīng)。

    ccs噪聲模型可以準(zhǔn)確地對(duì)所有的串?dāng)_噪聲分析效應(yīng)進(jìn)行建模，包括噪聲計(jì)算、噪聲傳播、驅(qū)動(dòng)器衰減以及組合噪聲傳播和噪聲輸入。本文中，噪聲計(jì)算是指入侵網(wǎng)絡(luò)的輸入噪聲沖擊特性的計(jì)算，并假設(shè)受害驅(qū)動(dòng)器本身不產(chǎn)生噪聲。噪聲傳播是指噪聲沖擊通過電路單元傳播的問題，并假設(shè)單元輸出網(wǎng)絡(luò)中沒有耦合。組合噪聲傳播和輸入噪聲分析是指一般情況下，在受害驅(qū)動(dòng)器中的傳播噪聲，以及與受害網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的入侵網(wǎng)絡(luò)的噪聲輸入。驅(qū)動(dòng)器衰減是噪聲組合的一種特殊情況，這種情況下傳播的噪聲本身很小，但是因?yàn)樵龃罅溯斎朐肼暃_擊，它大大地降低了受害驅(qū)動(dòng)器的有效驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。更廣泛的研究顯示，對(duì)于這些串?dāng)_噪聲分析任務(wù)來說，ccs噪聲模型比其它模型的準(zhǔn)確性高得多，這特別是因?yàn)閏cs噪聲模型的動(dòng)態(tài)參數(shù)。例如，圖1顯示了使用ccs噪聲模型計(jì)算的傳播噪聲波形，其中，綠色曲線是輸入噪聲波形；藍(lán)色曲線是spice輸出波形；紅色虛線是使用噪聲模型計(jì)算出來的輸出波形。它與spice波形的匹配程度比沒有使用動(dòng)態(tài)參數(shù)的基本vivo驅(qū)動(dòng)模型好的多。

     圖2：在源端的噪聲報(bào)告。

    在90納米及以下工藝的準(zhǔn)確噪聲分析還需要一種接收器模型，這種模型能獲得有效的接收器管腳電容與輸入轉(zhuǎn)換時(shí)間和輸出負(fù)載電容的相關(guān)度。時(shí)序模型中常見的單值管腳電容模型在這里并不足夠。ccs噪聲模型分析流程可以利用強(qiáng)大的ccs時(shí)序接收器模型，這種模型依賴于輸入轉(zhuǎn)換時(shí)間和輸出負(fù)載。ccs噪聲模型分析引擎包括受害接收器的變化的有效輸入電容的影響，不需要進(jìn)行額外的接收器描述。

    如前面所述，基于vivo的電流驅(qū)動(dòng)器模型能很好地捕獲單個(gè)通道連接模塊(ccb)的行為。對(duì)于具有超過一個(gè)ccb的復(fù)雜電路單元，電路單元的晶體管級(jí)網(wǎng)表需要?jiǎng)澐殖啥鄠�(gè)ccb，每個(gè)ccb對(duì)應(yīng)一個(gè)ccs噪聲模型。晶體管級(jí)網(wǎng)表劃分和ccs噪聲模型參數(shù)獲取在單元描述階段實(shí)現(xiàn)。

    描述一旦完成，ccs噪聲模型數(shù)據(jù)就被保存在時(shí)序曲線(timing arc，一種時(shí)序模型)上或者單元庫中的一個(gè)管腳(pin)上，這取決于電路網(wǎng)表的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對(duì)于輸入輸出管腳對(duì)只有一個(gè)ccb的電路單元，只獲得一個(gè)ccs噪聲模型，并保存在時(shí)序曲線中。這樣的一階單元包含了大部分的反相器、與非門、或門、aoi、oai門等。對(duì)于那些具有兩個(gè)連續(xù)的ccb的電路單元，兩個(gè)ccs噪聲模型被保存在時(shí)序曲