Методы планирования кристаллов с использованием САПР Synopsys Якимычев С.А.

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
Нетлист
Технология
Ограничения с
уровня выше
Создание
флорплана
верхнего уровня
Проектирование
макроблоков
Определение
физической
иерархии
Размещение
Plan Groups
Создание
BUMPов
земли/питания
Получение
макроблоков
Назначение
пинов для
макроблоков
Оценка
трассировочной
способности
кристалла
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
Построение
сетки
земли/питания
Построение
деревьев
синхронизации
на верхнем уровне
Заполнение
филлерами и
заливка
пустот металлами
Оптимизация
временных
характеристик
на верхнем уровне
Трассировка
кристалла
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
синхродеревьев
внутри макроблоков
Далее трассировка
сигнальных проводов
Построение
синхродеревьев
на верхнем уровне
Автоматическая
оптимизация
синхродеревьев
на верхнем уровне
Ручная
оптимизация
синхродеревьев
по результатам
PrimeTime
Обсчет
разброса
синхродеревьев
в PrimeTime
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)
Оттрассированный
кристалл
Проверка
DRC и LVS
Вставка
буферов
на верхнем уровне
Замена пар
буферов
на пары инверторов
Ручная оптимизация
по результатам
PrimeTime
Обсчет в PrimeTime
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.