https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/66101| Title: | Qisheng Liu. Adaptive optimization of ring oscillators based on process-circuit Co-design |
| Other Titles: | Адаптивная оптимизация кольцевых генераторов на основе совместного проектирования технологического процесса и схемы |
| Authors: | Qisheng Liu Kang Li |
| Keywords: | материалы конференций;ring oscillator;genetic algorithm;BSIM4 model |
| Issue Date: | 2026 |
| Publisher: | БГУИР |
| Citation: | Qisheng Liu. Adaptive optimization of ring oscillators based on process-circuit Co-design = Адаптивная оптимизация кольцевых генераторов на основе совместного проектирования технологического процесса и схемы / Qisheng Liu, Kang Li // Компьютерное проектирование в электронике = Electronic Design Automation : сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, Минск, 23 октября 2026 г. / Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники ; редкол.: В. Р. Стемпицкий [и др.]. – Минск, 2026. – С. 310–314. |
| Abstract: | Аs CMOS technology approaches its physical and economic limits, Design-Technology Co Optimization (DTCO) has become a critical approach to tapping circuit potential within a constrained process window. Targeting ring oscillators (ROs), this paper proposes an adaptive process-circuit co-optimization scheme. A parameter-exploration framework is established using a multi-objective composite reward function and an improved greedy genetic algorithm. Source/drain extension (EXT) doping is adopted as a low-risk tuning knob, and a staged quantitative-loss-function-driven BSIM4 model extraction strategy is employed to achieve high-fidelity mapping from TCAD to SPICE. Simulation results show that an approximately 6% increase in EXT doping yields a 10.76% rise in RO frequency and an around 11% improvement in the energy delay product (EDP). The proposed method can substantially enhance circuit performance under a controllable power budget and is applicable to other advanced process nodes. |
| Alternative abstract: | По мере того как КМОП-технологии приближаются к физическим и экономическим пределам, совместная оптимизация проектирования и технологического процесса (DTCO) становится ключевым подходом для раскрытия потенциала схем в рамках ограниченного технологического окна. В настоящей работе предложена адаптивная схема совместной технологической и схемной оптимизации для кольцевого генератора (RO): создан фреймворк поиска параметров на основе многокритериальной составной функции вознаграждения и модифицированного жадного генетического алгоритма. В качестве малорискованного регулятора используется легирование области расширения истока-стока (EXT). Применяется стратегия извлечения модели BSIM4, управляемая поэтапной квантифицированной функцией потерь, что обеспечивает высокоточное согласование между TCAD и SPICE. Моделирование показывает, что при увеличении концентрации легирующей примеси EXT примерно на 6 % частота кольцевого генератора возрастает на 10,76 %, а произведение энергии на задержку (EDP) улучшается приблизительно на 11 %. Данный метод позволяет значительно повысить производительность схемы при контролируемом бюджете мощности и подходит для других перспективных технологических узлов. |
| URI: | https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/66101 |
| Appears in Collections: | Компьютерное проектирование в электронике (2026) |
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Qisheng_Adaptive.pdf | 366.44 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.