数字ic后端设计从入门到精通8（含fusion compiler, tcl教学）ULVTLL、LVT、ULVT详解及应用

LVT vs ULVT vs ULVTLL：从PPA、成本的角度出发

比较维度	LVT	ULVT	ULVTLL
阈值电压(Vth)	中等	低	极低但经过优化减少泄漏
开关速度	中等	快	略慢于ULVT但优于LVT
驱动能力	较低	高	较高，略低于ULVT
漏电流	较低	高	显著低于ULVT
动态功耗	中等	低	低
静态功耗	低	高	低
面积	小	小	略大（因需额外技术减少泄漏）
延迟	中等到高	低	略高于ULVT但低于LVT
适用场景	常规路径	关键路径	对功耗敏感的关键路径
成本	相对较低	较高	最高（由于复杂的制造工艺和技术）
Cell使用优缺点	-优点：良好的平衡性-缺点：性能不如ULVT	-优点：提供最快的信号传播速度-缺点：高泄漏电流增加整体功耗	-优点：在保持高速的同时显著降低泄漏-缺点：制造成本最高
Repeater使用优缺点	-优点：适合非关键路径的成本效益选择	-优点：适用于需要极高性能的场景，能够有效减少长线网的信号延迟-缺点：高泄漏电流不适合长时间待机	-优点：高性能且低功耗设计的理想选择，对于长线网既能保证信号质量又能控制功耗-缺点：较高的制造成本

关于Repeater特性的具体解释：

• 延迟：这是选择repeater材料时非常重要的一个因素。一般来说，ULVT因其快速的开关速度，可以提供最低的延迟，非常适合用于关键路径上的信号增强。然而，由于其高的静态泄漏电流，如果应用于不需要持续工作的部分可能会导致不必要的功耗增加。相比之下，ULVTLL虽然开关速度略慢于ULVT，但由于其优化后的泄漏电流控制，能够在不影响太多性能的前提下大幅减少静态功耗，特别适合那些既要求低延迟又希望降低总功耗的设计。LVT则介于两者之间，提供了较为均衡的选择，尤其适用于对成本更为敏感的应用场景。

选用哪种类型的好处大？

• ULVT的优势：

  • 性能优势：由于更快的开关速度，ULVT可以在不牺牲太多性能的情况下延长repeater的距离。
  • 较少的repeater：使用ULVT可以减少电路中repeater的数量，从而节省面积，并可能降低整体功耗。

• ULVTLL的优势：

  • 低泄漏电流：尽管ULVTLL的驱动能力略低于ULVT，但其优化后的低泄漏电流使其非常适合于需要长时间待机的应用场景。
  • 平衡性能与功耗：对于那些既要求高性能又希望控制静态功耗的设计，ULVTLL是一个很好的选择。

• LVT的优势：

  • 成本效益：LVT通常比ULVT和ULVTLL的成本更低，适用于对成本敏感的应用。
  • 适中的性能：提供了一个良好的性能与功耗之间的平衡点。

好处

• ULVT