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IC設計中Accellera先進庫格式語言與EDA工具的結(jié)合

作者: 時間:2010-12-23 來源:網(wǎng)絡 收藏

單元布放和內(nèi)部互連布線過程簡稱為布局,電源或時鐘網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之類特殊布局沒有在圖1中明確表示。ALF單元模型含有抽象物理信息,像單元大小和形狀、單元引腳和路由障礙位置、大小和形狀等等,這些都與布局有關。

同樣,與單元內(nèi)布線圖有關的抽象信息也能在ALF中表示,包括特定層布線區(qū)域、邊界和連接特性,這些信息與制造能力有關,像天線規(guī)則和金屬密度檢查之類。除了單元模型,布線規(guī)則也在ALF中表示,這部分包括布線段寬度和長度的限制、布線段之間的距離以及通孔之間的距離等。

已實現(xiàn)的IC不僅要按功能和布局進行校正,還必須滿足電氣性能條件制約,主要是時序方面,其它電氣性能如功耗、信號完整性和可靠性也變得越來越重要,信號完整性指信號波形的干凈程度、對串擾噪聲的抵抗性和電壓降。圖3:模塊的創(chuàng)建流程。

可靠性是指在電遷移應力、熱電效應和熱不穩(wěn)定性存在情況下的長期運行穩(wěn)定性。ALF單元模型支持用于時序、功率、信號完整性和可靠性的數(shù)據(jù)描述,如可靠性數(shù)據(jù)可描述為對電壓、電流或工作頻率的限制條件。

ALF的一個特殊之處是這些數(shù)據(jù)在激勵中的表達方式,它通過矢量表達式進行表述,數(shù)據(jù)可用這種特性與特定環(huán)境的運行條件聯(lián)系起來,以完成更為精確的性能分析。

IC實現(xiàn)過程每一步都要進行性能分析,RTL綜合、單元布放和互連布線應用已經(jīng)包含了靜態(tài)時序分析(STA)和其它性能分析功能。同樣,在每步完成之后,還可進行獨立的性能分析,以便更精確地測量得到的性能。

電氣性能不僅取決于單元間的相互作用,還與連線所引起的寄生現(xiàn)象有關。網(wǎng)表生成以后,寄生參數(shù)可以用線負載模型(WLM)進行統(tǒng)計預估。布局后通過預先估算布放單元引腳間特定的布線長度能精確預計到寄生參數(shù),布線完成后,實際寄生參數(shù)利用標準寄生參數(shù)交換格式(SPEF)在文件中進行提取和表達。

ALF互連模型能夠描述統(tǒng)計的WLM,它是一個根據(jù)估計的布線或互連分析模型進行寄生參數(shù)評估的規(guī)則?;ミB分析模型可以指定寄生現(xiàn)象所需間隔,以及根據(jù)寄生參數(shù)示例和驅(qū)動器單元電氣模型來計算時序、噪聲、電壓和電流。特定驅(qū)動器單元電氣模型所用數(shù)據(jù)在ALF中表現(xiàn)為單元特性數(shù)據(jù)的一部分。

IC分層實現(xiàn)與原型生成

以單元作為構(gòu)建模塊的IC實現(xiàn)流程受到單元和網(wǎng)絡等目標數(shù)目的制約,可由設計人員和應用流程進行處理。對于超過目標限制但還可以處理的IC,可以使用下面方法,這些方法也可組合使用。


* 自底向上設計:首先由單元創(chuàng)建較大的構(gòu)建模塊,然后使用這些模塊來實現(xiàn)IC。


* 自頂向下設計:首先將設計分成子設計,實現(xiàn)子設計作為模塊,然后將這些模塊組裝起來。


* 原型制作:首先為整個設計做一個簡化所謂的虛擬實現(xiàn),然后將虛擬實現(xiàn)分割為不同的模塊,使用虛擬實現(xiàn)的結(jié)果作為每個模塊實際實現(xiàn)的限制條件,最后再把各模塊組裝起來。

所有這些方法的共同點是創(chuàng)建模塊,以減少應用面對的對象數(shù)量,模塊創(chuàng)建流程見圖2。

模塊可用基本IC實現(xiàn)流程來創(chuàng)建(見圖2),可以再使用的模塊一般稱為IP。對“硬”模塊來說,實現(xiàn)流程主要的輸出是帶布局布線的門級網(wǎng)表,保存下來后最終轉(zhuǎn)換為物理布線圖,而“軟”模塊只有設計主要輸出即RTL設計表述被保存下來。圖4:IC原型制作和層次實現(xiàn)流程。

設計流程輸出只用于模塊描述,即創(chuàng)建用于模塊的抽象模型,模塊描述包括了在特性描述和接下來的抽象中反復進行的性能分析。抽象含有減少物理實現(xiàn)數(shù)據(jù)以及性能分析數(shù)據(jù)和特定模型的關系方面的內(nèi)容,模型規(guī)范和模型本身兩者都能用ALF進行表述。

流程的變量包括IC部分實現(xiàn),如只做RTL綜合和布放而沒有布線,這特別適用于不保留實現(xiàn)數(shù)據(jù)的軟模塊。不保留模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的概念是通過之后在其它模塊上下文中完成,而不是在前端單獨實現(xiàn),這樣可獲得更好的整體性能效果。

根據(jù)模塊是用作硬模塊還是軟模塊,ALF模型能表述不同等級的抽象。用作硬模塊的ALF模型具有和單元ALF模型相同的特性,此外,網(wǎng)表和表述實現(xiàn)流程輸出的寄生參數(shù)可部分保留在ALF模型中,特別是在模塊邊界處。這樣就能在一個IC實現(xiàn)的上下文中對相鄰模塊之間的電氣相互作用進行精確分析。另一方面,用于軟模塊的ALF模型可以表述一個統(tǒng)計范圍,或者描述數(shù)據(jù)的上下邊界,而不是“硬”的特性數(shù)據(jù),這是因為實際模塊實現(xiàn)具有一定程度可變性,此外統(tǒng)計得出的WLM也能裝在模塊模型中。

ALF支持用參數(shù)表示模塊特定建模特性,即可用各種物理形狀和大小以及可變位寬與特性實現(xiàn)的模塊,ALF里的組、模板、靜態(tài)和動態(tài)模板等概念都能這樣用。



關鍵詞: Accellera EDA IC設計

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