Методы планирования кристаллов с использованием САПР Synopsys Якимычев С.А. Март 2010

1. Методы планирования кристаллов с использованием САПР Synopsys Якимычев С.А. Март 2010

2. 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)‏

3. Маршрут проектирования макроблока с использованием САПР Synopsys , ,

5. Планирование кристалла в JupiterXT Создание флорплана верхнего уровня Определение физической иерархии Размещение Plan Groups Нетлист Технология Ограничения с уровня выше Создание BUMPов земли/питания Получение макроблоков Назначение пинов для макроблоков Оценка трассировочной способности кристалла Проектирование макроблоков

6. Планирование кристалла в JupiterXT (определение физ. иерархии)‏ Создание Plan Groups (будущие макроблоки)‏ Возможно использование имеющегося логического разбиения нетлистаи всевозможные манипуляции с иерархией (объединение, разбиение)‏ В итоге получаем два уровня иерархии — уровень кристалла и макроблоки

7. 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)‏

8. 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.

9. Планирование кристалла в JupiterXT (создание BUMPов земли/питания)‏

10. 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

11. Сборка кристалла в Astro(построение сетки земли/питания)‏ Сетка верхних металлов, подключенная к BUMPам и макроблокам Сетка нижних металлов, подключенная к рейлам 1го металла

12. Сборка кристалла в Astro(построение деревьев синхронизации)‏ Получение задержек синхродеревьев внутри макроблоков Построение синхродеревьев на верхнем уровне Автоматическая оптимизация синхродеревьев на верхнем уровне Далее трассировка сигнальных проводов 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).‏

13. 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.

14. Сборка кристалла в Astro(оптимизация временных характеристик на верхнем уровне)‏ Оттрассированный кристалл Вставка буферов на верхнем уровне Замена пар буферов на пары инверторов Проверка DRC и LVS Ручная оптимизация по результатам PrimeTime Обсчет в PrimeTime

15. 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.

16. 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.