Методы планирования кристаллов

с использованием САПР Synopsys

Якимычев С.А.Март 2010

Содержание

Общий маршрут проектирования блоков с использованием САПР Synopsys

Планирование кристалла в JupiterXT Сборка кристалла в Astro Обсчет временных характеристик Проверка ошибок топологии (DRC) и

соответствия исходному описанию (LVS)

Маршрут проектирования

макроблока с использованием САПР Synopsys

,

,

Планирование кристалла в JupiterXT

Созданиефлорплана

верхнего уровня

Нетлист

Технология

Ограничения с уровня выше

Определениефизической

иерархии

РазмещениеPlan Groups

Получениемакроблоков

Назначениепинов для

макроблоков

Проектирование макроблоков

Оценкатрассировочной

способностикристалла

СозданиеBUMPов

земли/питания

Планирование кристалла в JupiterXT

(определение физ. иерархии)Создание Plan Groups (будущие макроблоки)

Возможно использование имеющегося логического разбиения нетлиста и всевозможные манипуляции с иерархией (объединение, разбиение)

В итоге получаем два уровня иерархии — уровень кристалла и макроблоки

Планирование кристалла в JupiterXT

(размещение Plan Groups)Размещаются Plan Groups, а также хардмакро (элементы памяти, I/O элементы, стандартные ячейки, блоки проектирование которых уже было сделано, в том числе заказные)

Планирование кристалла в JupiterXT

(назначение пинов для макроблоков)При автоматическом назначении пинов для макроблоков существует достаточно много параметров, позволяющих добиться желаемого результата.

Также существует достаточно развитый механизм ручного манипулирования пинами.

В итоге получаем необходимые параметры для проектирования макроблоков.

По результатам проектирования макроблоков осуществляется корректировка назначения пинов там, где это необходимо.

Планирование кристалла в JupiterXT

(создание BUMPов земли/питания)

Сборка кристалла в Astro

Получение готовых

макроблоков

Построениесетки

земли/питания

Построениедеревьев

синхронизациина верхнем уровне

Трассировкакристалла

Оптимизациявременных

характеристикна верхнем уровне

Заполнениефиллерами и

заливкапустот металлами

Проверки LVS и DRC

На фабрику

Сборка кристалла в Astro(построение сетки земли/питания)

Сетка верхних металлов,подключенная к BUMPам и макроблокам

Сетка нижних металлов, подключенная к рейлам 1го металла

Сборка кристалла в Astro(построение деревьев синхронизации)

Получение задержек

синхродеревьеввнутри макроблоков

Построениесинхродеревьев

на верхнем уровне

Автоматическаяоптимизация

синхродеревьевна верхнем уровне

Обсчетразброса

синхродеревьевв PrimeTime

Ручная оптимизация

синхродеревьевпо результатам

PrimeTime

Далее трассировка сигнальных проводов

Здесь присутствует проблема корреляции результатов Astro и PrimeTime, в связи с чем приходится тратить очень много времени на ручную доводку синхродеревьев с целью уменьшения разброса синхродеревьев (Global Skew).

Сборка кристалла в Astro(трассировка кристалла)

Трассировка на верхнем уровне для уменьшения взаимных наводок ведется с двойным зазором между проводами.

Также для уменьшения воздействия синхродеревьев на сигнальные провода и наоборот, провода синхродеревьев экранируются.

Сборка кристалла в Astro(оптимизация временных

характеристик на верхнем уровне)

Вставкабуферов

на верхнем уровне

Оттрассированный кристалл Замена пар

буферовна пары инверторов

Обсчет в PrimeTimeРучная оптимизация

по результатамPrimeTime

Проверка DRC и LVS

Обсчет временных характеристик

Основным САПР для обсчета временных характеристик (STA) у Synopsys является PrimeTime.

На вход PrimeTime подается выгруженный из Astro нетлист и SPEF файл/файлы, содержащие значения емкостей и сопротивлений всех проводов. Эти файлы получаются из Milkyway библиотеки с помощью специального САПР — StarXT.

На выходе имеем детальные отчеты по временным характеристикам всех интересующих цепей.

Проверка ошибок топологии (DRC) и соответствия

исходному описанию (LVS)

Основным САПР у Synopsys для проверки наличия ошибок топологии (DRC)и соответствия исходному описанию (LVS) является Hercules.

Для проверки наличия ошибок топологии из Astro выгружается GDS файл (содержащий всю топологическую информацию о кристалле) и подается в Hercules. На выходе имеем отчет об имеющихся ошибках с их характеристиками и координатами.

Как правило, часть ошибок можно исправить автоматическим способом, но часто приходится исправлять ошибки вручную.

Для проверки соответствия топологии исходному описанию в Hercules кроме GDS файла подается также выгруженный из Astro итоговый нетлист.

Hercules выдает отчет о соответствии/несоответствии топологии и нетлиста, в случае несоответствия выдает отчет о том, какие блоки не сравнились и в какой части.