[01387565]片上系统的互连问题与高端IP核研究

本课题来源于国家自然科学基金创新研究群体科学基金“片上系统的互连问题与高端IP核研究”，主要技术及应用前景为： 一、提出了超深亚微米SoC集成电路中互连的建模与参数提取的高效方法，并开发了相关参数提取软件，在分析高速接地板同步开关噪声等实例时取得了良好的效果。 二、基于一些拓展公式来确定硅基芯片上对称以及非对称耦合互连线的频变和温变分布参数，详细地分析了互连线的电—热特性，对数字和射频电路中互连线的设计具有重要的指导意义。 三、综合考虑互连线时延、功耗和带宽等性能指标，发展了全局互连线的线宽、线间距以及缓冲器的同时优化方法，并给出了从130纳米到45纳米的不同集成电路工艺下互连线的线宽和线间距的最优值。 四、考虑互连的传输线效应，提出了基于傅立叶级数分析的互连线功耗解析模型，可以分析各种复杂结构的互连线的动态功耗，该技术是高速集成电路功耗分析的关键技术。 五、将介质集成波导（SIW）技术应用于基于氮化铝（AlN）导热层的无线全局互连线设计，可以有效地利用芯片面积并且性能优异，有望解决现有全局互连线的占用片内面积大、损耗大以及信号完整性等问题。 六、设计了片上螺旋电感和片上/片间信号传输无线互连系统，实现了单片上/片间的无线收发器，并提出了基于FrFT的小信号获取和参数提取方法、基于特征波束的多天线传输方案、多天线系统中干扰分析和表征方法。 七、详细分析了碳纳米管作为未来互连线的电路性能和电路模型，研究表明碳纳米管互连线在中间和全局层能大大提高电路性能，所提出的电路模型和分析结果对今后碳纳米管互连线的分析和设计有着重要的意义。 八、研究并设计了系列抗攻击信息安全IP核与基于底层安全库的安全IP设计平台，研制成功了两种信息安全SoC芯片，已成功应用于多个电子商务、公安、政府的项目中。本课题研究成果获得了1项国际学术会议最佳论文奖。