双频双系统导航芯片的时钟树分析和设计

在复杂的超大规模高速集成电路设计中,时钟树的综合与优化是芯片后端设计优化时序过程中至关重要的一环,其中时钟树的设计是最关键的部分.以SMIC 0.13 μm工艺双频双系统兼容接收机数字基带导航芯片为例,根据时钟树时序要求和时钟树延迟模型,基于Synopsys的Astro工具,对芯片进行自动时钟树分析和指定时钟树结构分析,设计和优化了时钟树结构.结果表明,利用此方法得到的时钟树结构能取得更优的结果.     

ASIC后端设计中的时钟树综合

时钟树综合是当今集成电路设计中的重要环节,因此在FFT处理器芯片的版图设计过程中,为了达到良好的布局效果,采用时序驱动布局,同时限制了布局密度;为了使时钟偏移尽可能少,采用了时钟树自动综合和手动修改相结合的优化方法,并提出了关于时钟树约束文件的设置、buffer的选型及手动修改时钟树的策略,最终完成了FFT处理器芯片的时钟树综合并满足了设计要求。     

一种有效实现IC时序收敛的方法

针对ASIC芯片物理设计中传统时钟树综合在高频下难以满足时序收敛的问题,提出了一种自下而上与有用时钟偏移相结合的时钟树综合方法。基于TSMC 0.152 μm Logic 1P5M工艺,使用Synopsys公司的IC Compiler物理设计软件,采用所提出的方法,完成了一款电力网载波通信芯片的物理设计。结果表明,该方法能够有效构建时钟树,满足建立时间为0.8 ns,保持时间为0.3 ns的要求,有效保证了PLC芯片的时序收敛。     

深亚微米下ASIC后端设计及实例

本文通过对传统大规模集成电路设计流程的优化,得到了更适合于深亚微米工艺集成电路的后端设计流程,详细介绍了包括初步综合、自定义负载线的生成、版图规划、时钟树综合、静态时序分析等,并通过前端和后端设计的相互协作对大规模集成电路进行反复优化以实现设计更优。并基于ARTISAN标准单元库,以PLL频率综合器中可编程分频器为例,在TSMC0.18μmCMOS工艺下进行了后端设计,最后给出了可编程分频器的后仿真结果、芯片照片和测试结果,芯片内核面积1360.5μm2,测试结果表明设计符合要求。     

百万门系统级芯片的后端设计

采用0.18μm及以下工艺设计高性能的VLSI芯片面临着诸多挑战,如特征尺寸缩小带来的互联线效应、信号完整性对芯片时序带来的影响、时序收敛因为多个设计变量的相互信赖而变得相当复杂,使百万门级芯片版图设计师需深入物理设计,选用有效EDA工具,结合电路特点开发有针对性的后端设计流程。文章介绍了采用Synopsys公司Astro后端工具对一款百万门级、基于0.18μm工艺SoC芯片后端设计的过程,分为后端设计前的数据准备、布局规划、电源设计、单元放置及优化、时钟树综合、布线等几个阶段进行了重点介绍。同时考虑到深亚微米工艺下的互联线效应,介绍了如何预防串扰问题以及在整个布局布线过程中如何保证芯片的时序能够满足设计要求。     

基于Astro的时钟树综合

时钟树综合是芯片后端设计至关重要的一环,时钟偏差成为限制系统时钟频率的主要因素。本文以一款TSMC0．25μm工艺的RISC微处理器芯片为例．介绍了使用Synopsys公司的P8LR工具Astro进行时钟树综合和优化的方法,并与Silicon Ensemble在综合后的时钟偏差上作了对比,结果显示使用前者比后者时钟偏差减小百分之十四以上。     

时钟树综合中的有效时钟偏移

为了解决用传统时钟树综合策略来设计芯片只能尽量减小时钟偏移,而不能满足时序收敛的问题,文中引入了有效时钟偏移的概念,并通过在TSMC0.13μm工艺下流片成功的芯片BES7000作为设计实例,分析了有效时钟偏移引入之后对改进时序建立时间的效果。     

一款深亚微米ASIC芯片的后端设计

采用0.18μm及以下工艺设计高性能的VLSI芯片面临着诸多挑战,如特征尺寸缩小带来的互联线效应、信号完整性对芯片时序带来的影响、时序收敛因为多个设计变量的相互信赖而变得相当复杂,使芯片版图设计师需深入介入物理设计,选用有效的EDA工具,结合电路特点开发有针对性的后端设计流程。文章介绍了采用Cadence公司Soc Encounter后端工具对基于0.18μm工艺的ASIC芯片后端设计过程,分为后端设计前的数据准备、布局规划、电源设计、单元放置及优化、时钟树综合、布线等几个阶段进行了重点介绍。同时考虑到深亚微米工艺下的互联线效应,介绍了如何预防串扰问题,以及在整个布局布线过程中如何保证芯片的时序能够满足设计要求。     

后端实现时几种减小时钟延迟的有效方法

主要探讨在嵌入式芯片后端设计时怎么实现时钟延时最小时钟网络。时钟网络优化的障碍可能来自很多方面,主要包括以下三个方面:不同转换率的输入输出单元,具有大负载电容端口以及来自不同时钟域的时钟网络。针对提出的问题,讨论一般采取的解决方案,优化时钟延时,通过针对性的方法技巧,可以在时钟树自动综合时有效地减少时钟树延时。     

ASIC后端设计中的时钟偏移以及时钟树综合

目前的ASIC设计中,时钟偏移成为限制系统时钟频率的主要因素,时钟树综合技术通过在时钟网络中插入缓冲器来减小时钟偏移.但是,有时这样做并不能达到系统要求的时钟偏移.以一款SMIC 0.18μm工艺的DVBT数字电视解调芯片为例,分析了时钟偏移的产生原因.介殚绍了使用Synopsys公司Astro工具进行时钟树综合的方法,重点分析了在时钟树综合之前如何设置约束手动优化电路从而改善设计的时序,最后的流片结果证明该方法是有效的.     

一种数模混合芯片中数字电路的时序收敛方案

在数模混合集成电路中,时钟信号是数据传输的基准,它对芯片能否正常工作起决定性的作用。由于数模混合集成电路的特殊性,在对时钟信号进行时钟树综合时,要对其进行特殊的处理。以串行外设接口及电平移位模块为例,提出了一种针对数模混合芯片中数字电路的时序收敛方案,验证结果表明此方案能够使时序很好地收敛。     

一种高效时钟树综合实现方法

针对ASIC芯片设计中时钟树综合效率和时序收敛的问题,提出了一种高效的时钟树综合方法,特别适用于现代先进深亚微米工艺中的高集成度、高复杂度的设计中。改进了传统时钟树综合方法,通过采用由下至上逐级分步综合的方法实现。该设计方法在SMIC 0.18μm eflash工艺下的一款电力线载波通信芯片中成功流片验证,结果表明分步综合能够在实现传统设计功能的前提下,在完成时序收敛时有效减少不必要的器件插入,从而减小芯片面积,降低整体功耗,有效改善绕线拥塞度。     

SoC逻辑综合阶段的时序收敛方法

在现代深亚微米专用集成电路(ASIC)设计流程中,为使电路性能达到设计者的预期目标,并满足电路工作环境的要求,必须对一个电路设计进行诸如时序、面积和负载等多方面的约束.针对当前SoC设计综合面对的挑战,结合实际项目中的经验,提出了一种有效的对序收敛方法.该方法通过合理利用锁存器的特点设置虚假时钟占空比以及硬化时钟管理模块等方法,能够有效地改善时序,得到了预期的综合结果;从而降低了后端设计难度,减少了整个后端流程的反复时间,加快了设计周期.     

65nm工艺下百万门级芯片的物理设计

随着集成电路工艺的发展,集成电路后端物理设计变得越来越复杂,遇到了很多新的挑战。本文介绍了一款65nm工艺百万门级芯片的物理设计过程,论述了在布局规划、电源网络规划、时钟树设计、信号完整性、可制造性设计等方面的解决方案,提出了设计方法学上的改进,提高了后端物理设计效率和芯片的良率。     

ASIC后端设计中的时序偏差以及时钟树综合

同步设计中，由于时钟网络延时决定了芯片的最大工作速度，所以时钟树需要高精度进行布线。一种重要的时钟网络设计是缓冲器插入。在超大规模集成电路的设计中，为了最小化时钟延时和时钟偏差，缓冲器插入是一种有效的方法。在布局布线流程中，时钟树布线在“时钟树综合”时由工具自动完成。“时钟树综合”在apollo里是在布局完成后布线之前做的。     

多时钟源分割方法在时钟树综合中的应用

本文以sha256算法模块的数字后端物理设计为例,提出了将多时钟源分割技术应用在传统时钟树综合中的方法。应用该方法后,利用有效时钟偏移,仅通过少量时钟缓冲器的插入就解决了该模块设计中的建立时间违例问题,大大降低了后续时序收敛工作的复杂度,将时序修复耗时缩短为采用传统方法的20%。     

时钟网格与时钟树设计方法对比研究

基于片上偏差对芯片性能的影响,分析对比了时钟树设计与时钟网格设计,重点分析了时钟网格抗OCV影响的优点,并利用实际电路应用两种方法分别进行设计对比,通过结果分析,验证了理论分析的正确性,证明在抗OCV及时序优化时钟网格方法具有很大的优势。     

基于CIockExplorer的时钟树插入技术研究

随着SoC芯片设计复杂度的日益增加,芯片内部时钟设计也越来越复杂。基于华大九天SoC时钟设计工具ClockExplorer对SoC芯片内部模块进行了时钟树插入技术的系统研究,使用ClockExplorer工具进行时钟树综合,并进行门控时钟的插入和时钟拓扑结构的优化,从而验证国产EDA工具的功能。     

RapidIO交换芯片的静态时序约束设计

静态时序分析是目前通用的芯片时序验证的重要方法,其依赖于时序模型和时序约束。时序约束是检验设计电路时序的准则,好的时序约束可以正确地体现芯片的设计需求。针对RapidIO交换芯片中存在的多时钟域构成、高速通道的高速时钟频率要求,2x/4x绑定模式下多lane时钟同步等的特殊要求,以及较多的跨异步时钟处理存在的问题,文中提出一种多分组的全芯片时序约束,通过设置时钟定义、时钟组定义、端口延迟定义、时序例外和虚假路径等,以及修正和优化必要的setup time/hold time违例,解决RapidIO交换芯片静态时序分析中的时序违例等时序问题,实现时序收敛的目的。实验验证及流片测试结果表明,所有时序路径均满足时序要求,RapidIO芯片的时序约束设计正确、完备。     

超深亚微米物理设计中天线效应的消除

分析了超深亚微米物理设计中天线效应的产生机理以及基于超深亚微米工艺阐述了计算天线比率的具体方法。同时,根据天线效应的产生机理并结合时钟树综合提出了消除天线效应的新方法。此方法通过设置合理的约束进行时钟树综合,使得天线效应对时钟延时和时钟偏斜的影响降到最低,从而对芯片时序的影响降到最低。最后结合一款芯片的物理设计,该设计采用台积电(TSMC)65 nm低功耗(LP)工艺,在布局布线中运用所述的方法进行时钟树综合并且使得时钟网络布线具有最大的优先权。此方法有效地消除了设计中存在的天线效应,并且使得天线效应对时钟树的影响降到最低以及对时序的影响降到最小。