标准单元法又称为单元库法,是一种宏单元设计法,它更 依赖于 CAD 技术.标准单元定制法就是把宏单元存储在计 算机中,将其互连以形成一种定制电路.正如把类似的宏 单元排列并互连来定制门阵列电路一样.
两者之间的区别是,在标准单元法中,晶片不预制,每个 宏单元的全部掩膜板设计被存储在计算机里,可能有十几 层掩膜;而对于门阵列宏单元,一般压缩为一种掩膜层, 用于宏单元间的互连.例如,对于前面所讨论的两层金属 布线的门阵列,只有一层用来实现晶体管之间的互连,以 形成宏单元.在进行某一特定的系统设计时,设计师首先 完成系统结构设计,然后从单元库中选取合适的单元,将 其按行排列.行与行之间留有足够的空隙用作单元之间的 布线通道.
下图为一种典型的标准单元布线图方案.单元行之间的连接从其 侧边自上而下地实现,并穿越布线通道。这种标准单元 IC 的结构 适合于采用现有的布局和走线算法使布线工作更容易进行
标准单元布线法所用的算法和印制板设计时采用的传统自动布线 算法大同小异.因此,标准单元法真正体现了 CAD 自动布局和布 线的风格,从而广泛并成功地用于定制 VLSI 电路的研制.
标准单元法所采用的技术主要是 CMOS 工艺.因为 CMOS 具有集 成度高,低功耗和接近理想化的门传输特性等优点。优良的门传 输特性保证了器件的强抗干扰能力和优越的输入 / 输出特性.
标准单元法的优点之一是在一个管芯上可放置比门阵列法多 20%-30% 的额外功能,从而使得系统的外部连接尽可能减少。 一般在 I/O 缓冲器上功耗很大,减少外部连接可显著降低功耗; 同时,与 I/O 相关的电容也减少,使芯片速度提高。常用于象微 处理器或存储器这类要求布局面积最小的器件。