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