使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法技術

一種使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法。提供用于描述所設計的存儲器的數據，且產生前端模型和后端模型以提供一數據庫。通過用戶界面接收設計準則。根據所提供的數據庫和設計準則，同時考量速度、功率及面積來最佳化該存儲器的設計，從而產生存儲器實例。

【技術實現步驟摘要】
使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法
本專利技術涉及一種存儲器編譯器（compiler），特別是涉及一種同時考量并自動最佳化速度、功率及面積的存儲器編譯器。現有技術存儲器編譯器（例如隨機存取存儲器編譯器）可用于自動產生存儲器實例（memoryinstance）。存儲器編譯器還可用于支援系統整合晶片（SoC）的設計能力。然而，傳統的存儲器編譯器在產生存儲器實例時，僅提供速度、功率或密度的單一特性規格來制定。因此，所產生的存儲器實例通常沒有同時考量三方面的最佳化以符合客戶的要求。此外，在產生存儲器實例時，傳統的存儲器編譯器操作于元件（device）層級。由于元件本身數量繁多，幾乎是以百萬以上的數量級來調整整體效率，因此，存儲器實例的最佳化需耗費相當的時間。鑒于傳統的存儲器編譯器無法有效且快速產生最佳化存儲器實例，因此亟需提出一種新穎的存儲器編譯器，以克服傳統存儲器編譯器的缺點。
技術實現思路
鑒于現有技術的上述問題，本專利技術實施例的目的之一在于提出一種使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其同時考量速度、功率及面積的三方因素以最佳化存儲器的設計。在一個實施例中，所提出的存儲器編譯器執行于架構（architecture）層級、區塊（block）層級及元件層級，用以加速存儲器實例的產生。根據本專利技術的實施例，提供所設計存儲器的相關描述數據，且產生前端模型和后端模型以提供一數據庫。通過用戶界面接收設計準則。根據所述數據庫和設計準則，同時考量速度、功率及面積三方因素以最佳化該存儲器的設計，從而產生存儲器實例。在一特定實施例中，該最佳化步驟使用自上而下的方式，將所設計存儲器的架構分解為多個區塊，根據區塊的特性做分析與選擇最佳組合；對于這些分解區塊，從數據庫中獲取至少一個高速度數據庫、至少一個小功率數據庫及至少一個小面積數據庫；針對這些區塊的表現特性做大方向的區塊選擇與調整；當最佳組合的區塊選定后，調整該區塊里面的元件參數做更細部的調整，以實現最佳化。該最佳化步驟還使用自下而上的方式，連結這些調整元件，以形成這些區塊；且組合這些區塊，以形成存儲器，進而查看整體最佳化的表現。附圖說明圖1顯示本專利技術實施例的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法的流程圖。圖2顯示圖1的最佳化步驟的詳細流程圖。圖3示出區塊分解。圖4示出三維限制條件曲面。附圖標記說明11：提供存儲器相關數據12：前端模型與和后端模型13：存儲器編譯器用戶界面14：最佳化141：定義公式142：選擇數據庫的相關部分143：架構分解144：獲取高速度、小功率、小面積數據庫145：元件調整146：區塊重映射147：架構重映射148：是否符合限制條件149：實例產生15：候選表16：是否符合要求41：三維限制條件曲面2A：自上而下方式2B：自下而上方式XDEC：X解碼器IO：輸入輸出電路具體實施方式圖1顯示本專利技術實施例的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法的流程圖。本實施例可用以產生最佳化存儲器實例，例如靜態隨機存取存儲器（SRAM）、只讀存儲器（ROM）、內容可尋址存儲器（contentaddressablememory,CAM）或快閃存儲器。首先，在步驟11，提供所設計存儲器的相關描述數據，例如由半導體代工廠來提供。步驟11所提供的數據可以是集成電路模擬程序（SPICE）所描述的電路、設計法則（例如集成電路拓撲布局規則（TLR））或元件型態（例如隨機存取存儲器元件），但不限定于此。根據所提供的數據，在步驟12產生前端（F/E）模型和后端（B/E）模型，用以將具有設計行為模型的數據庫（library）提供給最佳化器（optimizer），該最佳化器同時考量速度、功率及面積（或密度）這三方因素來最佳化存儲器的設計。相反地，傳統的存儲器編譯器僅針對速度、功率或密度中的單一特性因素作開發，而非所有三個因素。在本說明書中，前端模型是相關于所設計存儲器的電流、電壓和/或功率，而后端模型則相關于所設計存儲器的布局樣式（pattern）。在一優選實施例中，所提出的方法可適用于設計小面積（或高密度）存儲器。相比于傳統方法，本優選實施例在設計最佳化小面積（或高密度）存儲器實例中更加有效。另一方面，在步驟13，在具有存儲器編譯器的電腦上安裝用戶界面（例如圖形用戶界面（GUI）），用于從客戶接收設計準則（designcriteria），例如實例配置（configuration）。用戶界面還接收速度、功率和面積的優先順序。此外，用戶界面還接收所設計存儲器的儲存容量（例如2MB或1GB）。在接下來步驟中，根據儲存容量和優先順序來設計并最佳化該存儲器。接著，在步驟14，根據步驟12所提供的數據庫和步驟13所接收的限制條件（constraint）來最佳化速度、功率和面積的設計。將在下文中，結合圖2來說明有關最佳化的細節。在執行步驟14的最佳化之后，在步驟15準備候選表（candidatelist），其包含多個產生的存儲器實例，用以依據客戶要求來進行最后評估。在步驟16，從候選表中選擇所產生的存儲器實例中的一個，其最符合客戶的要求。圖2顯示圖1的最佳化（即，步驟14）的詳細流程圖。在步驟141，根據步驟13所接收的限制條件，對所設計存儲器的速度、功率和面積定義出控制規則（或公式）。同時，在步驟142，根據在步驟13所接收的限制條件，選擇所提供的數據庫的相關部分。根據本實施例的特征之一，使用自上而下方式（top-downapproach）2A來最佳化存儲器的設計。其中，在步驟143，如圖3所例示，將所設計存儲器的整個架構分解為多個區塊：存儲器單元、X解碼器（XDEC）、控制電路以及輸入輸出電路（IO）。由此，可以區塊層級來表示存儲器的架構，以進行區塊的特性分析與選擇最佳組合。相反的，傳統的存儲器編譯器則是執行于元件層級，因此其存儲器設計較難操控。本實施例的區塊可以是基于葉單元（leaf-cell-based）的區塊，但不限定于此。接下來，在步驟144，從步驟12所提供的數據庫中獲取這些區塊相關的至少一個高速度數據庫、至少一個小功率數據庫以及至少一個小面積（或高密度）數據庫。在本實施例中，修飾詞“高”或“低/小”分別指一個物理量（例如速度、功率或面積）的值大于或小于一預設臨界值。接著，針對這些區塊表現特性做大方向的區塊選擇與調整。最后，在步驟145，當最佳組合的區塊選定后，若有需要，則對這些區塊的元件（例如，電晶體）的參數進行更細部的調整或微調。在本實施例中，所調整的參數可包含臨界電壓（例如低準位臨界電壓、標準臨界電壓或高準位臨界電壓）、P型金屬氧化物半導體（PMOS）或N型金屬氧化物半導體（NMOS）的寬度/長度、實體布局樣式的并聯/串聯元件及動態/靜態的組合/循序（combinational/sequential）閘門（gate）電路型態。根據本實施例的另一特征，使用自下而上方式（bottom-upapproach）2B來微調最佳化。在步驟146，將這些調整元件（例如，對部分作調整而另一部分未調整）予以連結（或重映射）以形成個別區塊；在步驟147，將這些區塊予以組合（或重映射）以形成存儲器，再對該存儲器進行整體組合模擬，以查看整體最佳化的表現。如果模擬結果符合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，包含：提供所設計存儲器的相關描述數據；產生前端模型和后端模型，以提供一數據庫；通過用戶界面接收設計準則；以及根據該數據庫以及該設計準則，同時考量速度、功率及面積以最佳化該存儲器的設計，從而產生存儲器實例。

【技術特征摘要】
1.一種使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，包含：提供所設計存儲器的相關描述數據；產生前端模型和后端模型，以提供一數據庫；通過用戶界面接收設計準則；以及根據該數據庫以及該設計準則，同時考量速度、功率及面積以最佳化該存儲器的設計，從而產生存儲器實例，其中，所述設計準則包含速度、功率和面積的優先順序，其中，所述最佳化步驟包含：根據所述優先順序和規格要求，對所述所設計存儲器的速度、功率和面積定義出控制規則；根據所述優先順序和規格要求，選擇所述數據庫的相關部分；將所述所設計存儲器的架構分解為多個區塊；對于這些分解的區塊，從所述數據庫中獲取至少一個高速度數據庫、至少一個小功率數據庫及至少一個小面積數據庫；針對這些區塊表現特性，做大方向的區塊選擇與調整；調整這些區塊的元件的參數；連結這些調整的元件，以形成所述這些區塊；組合所述這些區塊，以形成所述存儲器；以及對所述存儲器進行整體組合模擬。2.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，還包含：準備一候選表，用以進行評估；該候選表包含多個所述存儲器實例；以及從該候選表中選擇這些存儲器實例中的一個。3.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其中所述描述數據包含描述的電路、設計法則或元件型態。4.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其中，所述前端模型相關于所述所設計存儲器的電流、電壓和/或功率。5.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其中，所述后端模型相關于所述所設計存儲器的布局樣式。6.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，還包含：接收所述所設計存儲器的儲存容量。7.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其中，所述這些分解區塊包含存儲器單元、X解碼器、控制電路以及輸入輸出電路。8.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其中，所述參數包含臨界電壓、P型金屬氧化物半導體PMOS或N型金屬氧化物半導體NMOS的寬度/長度、并聯/串聯元件及動態/靜態的閘門電路型態。9.根據權利要求1所述的使用存儲器編譯器以產生最佳化存儲器實例的方法，其中，所述最佳化步驟產生三維限制條件曲面，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：連南鈞，林孝平，石維強，林育均，葉有偉，
申請(專利權)人：円星科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71