使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法技术

一种使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法。提供用于描述所设计的存储器的数据，且产生前端模型和后端模型以提供一数据库。通过用户界面接收设计准则。根据所提供的数据库和设计准则，同时考量速度、功率及面积来最佳化该存储器的设计，从而产生存储器实例。

【技术实现步骤摘要】
使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法
本专利技术涉及一种存储器编译器（compiler），特别是涉及一种同时考量并自动最佳化速度、功率及面积的存储器编译器。现有技术存储器编译器（例如随机存取存储器编译器）可用于自动产生存储器实例（memoryinstance）。存储器编译器还可用于支援系统整合晶片（SoC）的设计能力。然而，传统的存储器编译器在产生存储器实例时，仅提供速度、功率或密度的单一特性规格来制定。因此，所产生的存储器实例通常没有同时考量三方面的最佳化以符合客户的要求。此外，在产生存储器实例时，传统的存储器编译器操作于元件（device）层级。由于元件本身数量繁多，几乎是以百万以上的数量级来调整整体效率，因此，存储器实例的最佳化需耗费相当的时间。鉴于传统的存储器编译器无法有效且快速产生最佳化存储器实例，因此亟需提出一种新颖的存储器编译器，以克服传统存储器编译器的缺点。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述问题，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其同时考量速度、功率及面积的三方因素以最佳化存储器的设计。在一个实施例中，所提出的存储器编译器执行于架构（architecture）层级、区块（block）层级及元件层级，用以加速存储器实例的产生。根据本专利技术的实施例，提供所设计存储器的相关描述数据，且产生前端模型和后端模型以提供一数据库。通过用户界面接收设计准则。根据所述数据库和设计准则，同时考量速度、功率及面积三方因素以最佳化该存储器的设计，从而产生存储器实例。在一特定实施例中，该最佳化步骤使用自上而下的方式，将所设计存储器的架构分解为多个区块，根据区块的特性做分析与选择最佳组合；对于这些分解区块，从数据库中获取至少一个高速度数据库、至少一个小功率数据库及至少一个小面积数据库；针对这些区块的表现特性做大方向的区块选择与调整；当最佳组合的区块选定后，调整该区块里面的元件参数做更细部的调整，以实现最佳化。该最佳化步骤还使用自下而上的方式，连结这些调整元件，以形成这些区块；且组合这些区块，以形成存储器，进而查看整体最佳化的表现。附图说明图1显示本专利技术实施例的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法的流程图。图2显示图1的最佳化步骤的详细流程图。图3示出区块分解。图4示出三维限制条件曲面。附图标记说明11：提供存储器相关数据12：前端模型与和后端模型13：存储器编译器用户界面14：最佳化141：定义公式142：选择数据库的相关部分143：架构分解144：获取高速度、小功率、小面积数据库145：元件调整146：区块重映射147：架构重映射148：是否符合限制条件149：实例产生15：候选表16：是否符合要求41：三维限制条件曲面2A：自上而下方式2B：自下而上方式XDEC：X解码器IO：输入输出电路具体实施方式图1显示本专利技术实施例的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法的流程图。本实施例可用以产生最佳化存储器实例，例如静态随机存取存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、内容可寻址存储器（contentaddressablememory,CAM）或快闪存储器。首先，在步骤11，提供所设计存储器的相关描述数据，例如由半导体代工厂来提供。步骤11所提供的数据可以是集成电路模拟程序（SPICE）所描述的电路、设计法则（例如集成电路拓扑布局规则（TLR））或元件型态（例如随机存取存储器元件），但不限定于此。根据所提供的数据，在步骤12产生前端（F/E）模型和后端（B/E）模型，用以将具有设计行为模型的数据库（library）提供给最佳化器（optimizer），该最佳化器同时考量速度、功率及面积（或密度）这三方因素来最佳化存储器的设计。相反地，传统的存储器编译器仅针对速度、功率或密度中的单一特性因素作开发，而非所有三个因素。在本说明书中，前端模型是相关于所设计存储器的电流、电压和/或功率，而后端模型则相关于所设计存储器的布局样式（pattern）。在一优选实施例中，所提出的方法可适用于设计小面积（或高密度）存储器。相比于传统方法，本优选实施例在设计最佳化小面积（或高密度）存储器实例中更加有效。另一方面，在步骤13，在具有存储器编译器的电脑上安装用户界面（例如图形用户界面（GUI）），用于从客户接收设计准则（designcriteria），例如实例配置（configuration）。用户界面还接收速度、功率和面积的优先顺序。此外，用户界面还接收所设计存储器的储存容量（例如2MB或1GB）。在接下来步骤中，根据储存容量和优先顺序来设计并最佳化该存储器。接着，在步骤14，根据步骤12所提供的数据库和步骤13所接收的限制条件（constraint）来最佳化速度、功率和面积的设计。将在下文中，结合图2来说明有关最佳化的细节。在执行步骤14的最佳化之后，在步骤15准备候选表（candidatelist），其包含多个产生的存储器实例，用以依据客户要求来进行最后评估。在步骤16，从候选表中选择所产生的存储器实例中的一个，其最符合客户的要求。图2显示图1的最佳化（即，步骤14）的详细流程图。在步骤141，根据步骤13所接收的限制条件，对所设计存储器的速度、功率和面积定义出控制规则（或公式）。同时，在步骤142，根据在步骤13所接收的限制条件，选择所提供的数据库的相关部分。根据本实施例的特征之一，使用自上而下方式（top-downapproach）2A来最佳化存储器的设计。其中，在步骤143，如图3所例示，将所设计存储器的整个架构分解为多个区块：存储器单元、X解码器（XDEC）、控制电路以及输入输出电路（IO）。由此，可以区块层级来表示存储器的架构，以进行区块的特性分析与选择最佳组合。相反的，传统的存储器编译器则是执行于元件层级，因此其存储器设计较难操控。本实施例的区块可以是基于叶单元（leaf-cell-based）的区块，但不限定于此。接下来，在步骤144，从步骤12所提供的数据库中获取这些区块相关的至少一个高速度数据库、至少一个小功率数据库以及至少一个小面积（或高密度）数据库。在本实施例中，修饰词“高”或“低/小”分别指一个物理量（例如速度、功率或面积）的值大于或小于一预设临界值。接着，针对这些区块表现特性做大方向的区块选择与调整。最后，在步骤145，当最佳组合的区块选定后，若有需要，则对这些区块的元件（例如，电晶体）的参数进行更细部的调整或微调。在本实施例中，所调整的参数可包含临界电压（例如低准位临界电压、标准临界电压或高准位临界电压）、P型金属氧化物半导体（PMOS）或N型金属氧化物半导体（NMOS）的宽度/长度、实体布局样式的并联/串联元件及动态/静态的组合/循序（combinational/sequential）闸门（gate）电路型态。根据本实施例的另一特征，使用自下而上方式（bottom-upapproach）2B来微调最佳化。在步骤146，将这些调整元件（例如，对部分作调整而另一部分未调整）予以连结（或重映射）以形成个别区块；在步骤147，将这些区块予以组合（或重映射）以形成存储器，再对该存储器进行整体组合模拟，以查看整体最佳化的表现。如果模拟结果符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，包含：提供所设计存储器的相关描述数据；产生前端模型和后端模型，以提供一数据库；通过用户界面接收设计准则；以及根据该数据库以及该设计准则，同时考量速度、功率及面积以最佳化该存储器的设计，从而产生存储器实例。

【技术特征摘要】
1.一种使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，包含：提供所设计存储器的相关描述数据；产生前端模型和后端模型，以提供一数据库；通过用户界面接收设计准则；以及根据该数据库以及该设计准则，同时考量速度、功率及面积以最佳化该存储器的设计，从而产生存储器实例，其中，所述设计准则包含速度、功率和面积的优先顺序，其中，所述最佳化步骤包含：根据所述优先顺序和规格要求，对所述所设计存储器的速度、功率和面积定义出控制规则；根据所述优先顺序和规格要求，选择所述数据库的相关部分；将所述所设计存储器的架构分解为多个区块；对于这些分解的区块，从所述数据库中获取至少一个高速度数据库、至少一个小功率数据库及至少一个小面积数据库；针对这些区块表现特性，做大方向的区块选择与调整；调整这些区块的元件的参数；连结这些调整的元件，以形成所述这些区块；组合所述这些区块，以形成所述存储器；以及对所述存储器进行整体组合模拟。2.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，还包含：准备一候选表，用以进行评估；该候选表包含多个所述存储器实例；以及从该候选表中选择这些存储器实例中的一个。3.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其中所述描述数据包含描述的电路、设计法则或元件型态。4.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其中，所述前端模型相关于所述所设计存储器的电流、电压和/或功率。5.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其中，所述后端模型相关于所述所设计存储器的布局样式。6.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，还包含：接收所述所设计存储器的储存容量。7.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其中，所述这些分解区块包含存储器单元、X解码器、控制电路以及输入输出电路。8.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其中，所述参数包含临界电压、P型金属氧化物半导体PMOS或N型金属氧化物半导体NMOS的宽度/长度、并联/串联元件及动态/静态的闸门电路型态。9.根据权利要求1所述的使用存储器编译器以产生最佳化存储器实例的方法，其中，所述最佳化步骤产生三维限制条件曲面，...

【专利技术属性】
技术研发人员：连南钧，林孝平，石维强，林育均，叶有伟，
申请(专利权)人：円星科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71