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在floorplan阶段快速检查macro布置相关basedrc的分析与研究【字数:9463】

2024-01-18 17:17编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要由于集成电路的光速发展,芯片的需求也越来越高,而它的工艺主要是芯片数字后端,它包括布图规划(FloorPlan)、布局规划、时钟树综合以及绕线的基本设计流程。而我的课题是采用TSMC的7nm工艺,在FloorPlan阶段中,用基于Linux虚拟机中的ICC2工具完成macro的布置,然后通过运用TCL脚本完成快速检查Base DRC,这就是我此次的项目设计,项目的结论达到了公司的设计要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2 7nm工艺的挑战 1
1.3课题研究意义和内容 2
第二章 数字后端设计的流程及DRC原理 3
2.1数字后端设计流程综述 3
2.1.1 Design Setup & In(数据准备) 4
2.1.2 Floorplan(布图规划) 5
2.1.3 Placement(自动放置标准单元/布局规划) 5
2.1.4 CTS Clock Tree Synthesis (时钟树综合) 6
2.1.5 Routing(绕线) 6
2.1.6 Chip Finish (芯片完成) 7
2.1.7 Write Design Out(写出设计) 7
2.2 物理规则检查(DRC)原理 7
2.3 本章小结 7
第三章 FloorPlan阶段macro摆放规则及检查 8
3.1 FloorPlan的概念 8
3.2模块摆放 8
3.2.1模块摆放规则 8
3.2.2摆模块的工具 9
3.2.3摆放所需注意事项 11
3.2.4摆放完成 11
3.3 FloorPlan的设计检查 12
3.3.1运用脚本检查 12
3.3 本章小结 16
第四章 项目实战分析与研究 17
4.1 工具自动检查Base DRC 17
4.2 自己通过TCL脚本来快速检查Base DRC 18
4.2.1 TCL脚本语言后端应用介 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072
绍 18
4.2.2 键入TCL脚本语言检查DRC 18
4.3Place阶段 19
4.3.1place阶段的timing 19
4.3.2Place阶段timing差的原因 19
4.3.3如何进行优化 20
4.4实验结果分析与结论 20
4.6.1结果分析 20
4.6.2结论 20
4.7 本章小结 20
第五章 总结与展望 21
5.1全文总结 21
5.2展望 21
致 谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A 25
第一章 绪论
1.1课题研究背景
自国家从1978年末转入改革开放时代之后,我国集成电路产业由自力更生阶段转向技术引进阶段。从2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》之后,得到大力扶持的集成电路产业进入了高速发展的模式。但是,集成电路产业中芯片制造仍然存在着许多严峻的挑战。因为集成电路是技术含量高的产品,它换代的节奏是非常快的。从当今国际市场格局来看,集成电路企业之间在知识产权主导权上斗争激烈,重要集成电路产品全球产业组织呈现出跨国公司垄断的特征,集成电路跨国公司销售、制造、研发布局朝全球化方向发展。
中国集成电路设计行业呈现高度市场化的特征。一方面,从事集成电路设计的国内企业数量众多,竞争较为激烈;另一方面,国外的众多IC设计企业纷纷涌入中国市场,其中不乏具有技术实力的知名设计公司,进一步加剧了中国市场的竞争。
集成电路作为信息产业的基础和核心,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。近年来中国电子工业持续高速增长,集成电路产业进入快速发展期。目前,基于集成电路芯片的应用十分广泛,可以说是生活中处处可见了,所以,集成电路的发展越来越快速,市场也愈演愈烈。
1.2 7nm工艺的挑战
随着世界最先进的半导体芯片工艺达到了7nm这一个节点,对于芯片的设计对于整个芯片的流程中起到的作用也越来越明显。芯片的设计流程主要从完成客户需求为目的,到尤前端进行代码的实现即由硬件描述语言进行编写,接着把综合形成的网表文件给到数字后端进行设计,完成对网表的物理实现,最总形成一版满足功能、时序、功耗要求的物理版图文件(GDS版图),再交由台积电(TSMC)等代工厂完成流片,形成最终的集成电路芯片。
本项目采用的正是TSMC的7nm工艺,纳米级的数字越小越先进,也说明了金属连线的线宽变小了,意味着功耗更低,发热量更小,时钟频率也越高,对于工艺的要求也就更加严苛,传统浸入式的光刻系统并不能满足20nm以下的工艺,业内开始采用双重图形工艺来满足工艺要求。同时也促进了EDA软件公司对于EDA工具进行了版本的提升来应对越来越难以满足的时序、功耗、面积的需求。而后端过程中就是基于实际参数对数据评估的分析,同样也是预测评估时序、功耗、面积等主要性能,这三个主要性能一定是此消彼长,相互制约的关系,而对于这三个性能进行合理化分配并且能满足芯片需求就是后端工程师最为重要的任务。
1.3课题研究意义和内容
集成电路集成工艺越做越小,工艺越来越精湛,如果手动工作工作量将会越来越大,加大人力的耗费,为了降低成本、加快工作进程和工作精度,采用脚本。总而言之,在我的课题中运用NX,加快了数字后端的工作效率。此外,命令的准确性,脚本的高效性等等,都为数字后端工作打下了良好的基础。

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