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集成电路制造工艺进入纳米级后，负偏置温度不稳定性(Negative Bias Temperature Instability，NBTI)效应成为影响数字集成电路可靠性的一个重要因素。NBTI效应使得PMOS器件的老化时延过大，最终可能导致电路逻辑功能错乱。缓解NBTI效应对数字集成电路可靠性的影响，已经成为集成电路可靠性设计的重点之一。 传统门替换方法应用在数字集成电路抗老化方面，忽略了替换门的输入引脚的增加，导致MOS管数量的增加，从而引入很大的时延，并且传统的门替换方法在进行门替换时没有考虑识别的关键门的冗余，从而降低了门替换后电路的抗老化效果。本文充分考虑电路中逻辑门的老化时延和拓扑结构，定义了一个权值进行关键门识别，在识别的关键门的基础上，提出了精简门替换算法。将本文的精简门替换算法应用在基准电路上，在时序余量分别为5％、10％、15％时，相应地电路的老化时延改善率分别为41.23％、32.33％和22.14％，均优于传统的门替换方法的抗老化效果，证明了本文精简门替换方法的优越性。 在应用门替换方法缓解电路老化效应时，老化关键门选取直接影响门替换后电路老化时延的改善效果，对门替换改善电路老化时延效果具有关键的作用。为了更加精确地识别出电路老化敏感的关键门，本文提出了一套基于双权值的门替换方法，定义了两个权值进行关键门的识别，同时本文将非门视为单输入的与非门，从而丰富了门替换的类型。对基准电路的实验结果表明，本文基于双权值的门替换方法的抗老化效果明显优于传统门替换方法的抗老化效果。