1、近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于信息數(shù)據(jù)在傳遞、存儲(chǔ)過程中的安全問題也日益突出。信息安全在硬件領(lǐng)域中最關(guān)鍵的主題就是怎樣設(shè)計(jì)高質(zhì)量的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器芯片，而功耗問題是現(xiàn)今芯片設(shè)計(jì)的核心問題，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器芯片也不例外。此外，序列的安全性也是判定隨機(jī)數(shù)發(fā)生器優(yōu)劣的重要參考。
　　由于功能的特殊性，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器對(duì)于時(shí)序的要求相對(duì)沒有其它電路嚴(yán)格。在我們之前流片的一款采用SMIC65nm工藝設(shè)計(jì)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，只

2、需要2MHz的頻率向外圍電路輸送數(shù)據(jù)，但同時(shí)功耗達(dá)到了近10mW。本文針對(duì)這個(gè)問題展開研究，設(shè)計(jì)了一個(gè)適應(yīng)于低速工作同時(shí)功耗非常低的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。速度和功耗的綜合判定指標(biāo):能量延遲積也得到了一定程度的優(yōu)化。
　　本設(shè)計(jì)同樣基于SMIC65nm標(biāo)準(zhǔn)工藝，通過降低供電電壓來優(yōu)化功耗，該工藝標(biāo)準(zhǔn)供電電壓是1.2V，設(shè)計(jì)供電電壓0.3V。整個(gè)設(shè)計(jì)是通過全定制的方法來實(shí)現(xiàn)的。首先給出了超低壓下工作的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元電路結(jié)構(gòu)，分析它們的特性;然后

3、通過單元表征等步驟，生成我們所設(shè)計(jì)的庫(kù)單元的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)格式文件，配合EDA工具的使用，通過數(shù)字IC的流程完成版圖設(shè)計(jì)。
　　采用全定制的方法不僅有助于單元特性的分析，更重要的是其自建庫(kù)方式使得我們的設(shè)計(jì)可以作為IP單元移植，提升了本設(shè)計(jì)的實(shí)用性。版圖設(shè)計(jì)中選取了能夠直接輸入0.3V電壓的IOPAD，并設(shè)計(jì)了與外圍設(shè)備通信用的電平轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)一步保障了設(shè)計(jì)的實(shí)用性。
　　最后，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真測(cè)試，顯示芯片的功耗維持在uW級(jí)別，驗(yàn)