همزمان با ورود به تکنولوژی بسیار زیرمیکرون چالش¬های جدیدی در زمینه طراحی مدارات دیجیتال مطرح شده است که از مهم¬ترین آن¬ها می¬توان به تغییرپذیری پارامترهای فرآیند ساخت اشاره کرد. طیف گسترده¬ای از تصمیم¬گیری¬های طراحی از جمله الگوریتم¬های بهینه سازی بر مبنای نتایج حاصل از تحلیل ویژگی¬های رفتاری مختلف طرح شامل رفتار زمانی و توان مصرفی عمل می¬کنند. ازاین¬رو، کاهش دقت نتایج تحلیل در نتیجه تغییرپذیری پارامترهای ساخت می¬تواند به بارآوری پس از ساخت لطمه جدی وارد کند. اولین گام در تقابل با این نتایج مخرب، تحلیل ویژگی¬های طرح با احتساب تغییرپذیری پارامترهای ساخت است. به دلیل ماهیت تصادفی تغییرپذیری، رویکرد آماری رایج¬ترین رویکرد به این شیوه تحلیل می باشد. ارائه مدل¬های آماری دقیق از کارآیی و توان مصرفی عناصر طرح و روش¬های تحلیل سریع، از اهداف هر روش تحلیل آماری خواهد بود. گام بعدی در تقابل با تغییرپذیری، احتساب آن در روال¬های بهینه¬سازی با هدف مقاوم¬سازی طرح به تغییرپذیری است. استفاده از گیت¬های بزرگتر و با ولتاژ آستانه بالاتر از رایج¬ترین سیاست¬ها در مقاوم¬سازی طرح نسبت به تغییرپذیری هستند که هر یک سربار مخصوص به خود را بر طرح تحمیل می¬کنند. با توجه به سربار مذکور، افزایش اهمیت توان مصرفی به عنوان یکی از توابع هدف اصلی و موازنه معکوس بین کارآیی و توان مصرفی نیاز به استفاده از روال¬های بهینه¬سازی چندهدفی احساس می¬شود. در این پروژه، از الگوریتم¬های تکاملی به منظور ارائه یک ساختار چندهدفی بهبود بارآوری در مدارهای ترکیبی و با استفاده از سیاست¬های تعیین اندازه گیت¬ها و تخصیص ولتاژ آستانه به آن¬ها بهره برده شده است. سپس، یک روش تحلیلی در بهبود بارآوری مدارات ترتیبی ارائه شده است که از کاهش بارآوری در صورت کاربرد زمانبندی انحراف ساعت جلوگیری می¬کند. در پایان و با توجه به محدودیت¬های حاکم بر روش¬های تحلیلی، ساختار تکاملی پیشنهادی در بهبود بارآوری طرح¬های ترکیبی به طرح¬های ترتیبی نیز تعمیم داده شده است.