数字IC芯片设计.ppt

1、模拟? 数字? OR 数字IC设计流程 数字IC设计流程 制定芯片的具体指标 用系统建模语言对各个模块描述 RTL设计、RTL仿真、硬件原型验证、 电路综合 版图设计、物理验证、后仿真等 具体指标 制作工艺 裸片面积 封装 速度 功耗 功能描述 接口定义 前端设计与后端设计 Architechtural specs & RTL coding Concept + Market Research RTL simulation Logic Synthesis,Optimization & Scan Insertion Formal Verification (RTL vs Gates) Pre-la

2、yout STA Timing OK? Floorplanning & Placement, CT Insertion Auto Routing Formal Verification (Scan Inserted Netlist vs CT Inserted Netlist) DRC,LVS,ECO Post-layout STA Timing OK? Formal Verification (ECO Netlist vs CT Inserted Netlist) Power check No Yes No Tape Out Yes DC MODELSIM MBISTARCHITECT FO

3、RMALITY PT Astro AstroRail FORMALITY PT Hercules Caliber Virtuoso 数字前端设计（front-end） 以生成可以布局布线的网 表(Netlist)为终点。 数字后端设计（ back-end ） 以生成可以可以送交 foundry进行流片的GDS2文 件为终点。 术语： tape-out提交最终GDS2文 件做加工； Foundry芯片代工厂，如 中芯国际。 算法模型 c/matlab code RTL HDL vhdl/verilog NETLIST verilog Standcell library LAYOUT GDSII

4、对功能，时序，制造参数进行检查 TAPE-OUT 综合工具根据基本单元库的功能-时序模型，将行 为级代码翻译成具体的电路实现结构 布局布线工具根据基本单元库的时序-几何模型， 将电路单元布局布线成为实际电路版图 数字IC设计流程 前端设计(RTL to Netlist) RTL（Register Transfer Level）设计 利用硬件描述语言，如verilog，对电 路以寄存器之间的传输为基础进行描述 综合： 将RTL级设计中所得的程序代码翻译成 实际电路的各种元器件以及他们之间的 连接关系，可以用一张表来表示，称为 门级网表（Netlist）。 STA（Static Timing An

5、alysis，静态时 序分析）：套用特定的时序模型（ Timing Model），针对特定电路分析其 是否违反设计者给定的时序限制（ Timing Constraint） RTL Code 风格代码检查 功能仿真 逻辑综合 成功？ 综合后仿真 成功？ STA 成功？ 代码修改 约束修改 N N N Netlist 后端 整个ASIC设计流程都是一个迭代的流程，在 任何一步不能满足要求，都需要重复之前步 骤，甚至重新设计RTL代码。 模拟电路设计的迭代次数甚至更多。 前端工具 仿真和验证 1. QUATURS II 2. Cadence的Incisive：就是大家最常用的nc_verilog,

6、nc_sim, nc_lauch,verilog-xl的集合 。 综合 1. Synopsys的DC 2. Cadence的RTL Compliler号称时序，面积和功耗都优 于DC，但是仍然无法取代人们耳熟能详的DC. 3. BuildGates ：与DC同期推出的综合工具，但是在国内 基本上没有什么市场，偶尔有几家公司用。 启动命令：bg_shell gui& 后端设计（Netlist to Layout） APR:Auto Place and Route,自动 布局布线 Extract RC:提取延时信息 DRC：Design Rule Check，设 计规则检查。 LVS：Layout

7、 Versus Schematic ，版图电路图一致性检查。 ARP Extrat RC STA 成功？ DRC 成功？ LVS 成功？ N N 后仿真 Netlist Layout Edit N APR(Auto Place And Route,自动布局布线) 芯片布图（RAM,ROM等的摆放、芯片供电网络配置、 I/O PAD摆放） 标准单元的布局 时钟树综合 布线 DFM（Design For Manufacturing) 布局布线主要是通过EDA工具来完成的 APR工具 工具 APR Synopsys ASTRO Cadence Encounter 布局布线流程 IO，电源和地的布置

8、指定平面布置图指定平面布置图 电源的规划电源的规划 电源布线电源布线 布线布线 ENCOUTER布局布线设计流程 1、登录服务器，进入终端，输入：encounter ，进入soc encounter 2、调入门级网表和库 网表文件：bin/accu_synth.v 约束文件：bin/accu.sdc 时序库： hjtc18_ff.lib hjtc18_ss.lib hjtc18_tt.lib IO约束文件：bin/accu.io Import design 3、在advanced的power里添加 VDD GND 4、布图规划floorplan 一开始有默认值，但我们需要对自动布局的结果进来手

9、 工调整。 Floorplanspecify Floorplan 我们需要芯片具体的尺寸要求改变里面的数值。 将Ratio(H/W) 改为1 将core utilization改为0.5 将core to left /right/top/bottom 改为10 5、creat power ring 在power里选择power planingadd rings会弹出add ring 对话框 6、placement placestandard cells 然后placeplace Flip I/O 7、Route routenanoroute 得到最后的布线图 时钟树综合 时钟树和复位树综合为什

10、么要放在APR时再做呢？ 时钟树综合的目的： 低skew 低clock latency DFM (Design For Manufacturing) DFM：可制造性设计 DFM步骤在整个布局布线流程以后开始，主要目的是通 过一些技术处理防止芯片在物理制造过程中出现问题，造 成芯片不能工作。DFM的目的在于提高良率。 DFM主要考虑以下效应： 天线效应 Metal liftoff效应 Metal over-etching效应 DFM 信号线太长造成 由金属线过窄造成 由金属过宽造成 DRC （Design Rule Check） Design Rule： 由于制造工艺与电路性能等原因，对版图设

11、计有一定 要求，比如说，线宽不能低于最低线宽，N阱间应当具 有一定间距，每一层金属应当具有一定密度等。 LVS（layout versus schematic ） LVS： LVS是为了检查版图文件功能与原有电路设 计功能的一致性。LVS软件根据标准单元库设计 者提供的cdl网表文件从版图中提取电路网表。 用人单位要求 高级数字前端电路工程师 工作地点：成都 职位描述： 1. 完成公司ASIC数字前端的设计和验证； 2. 配合数字后端部门完成ASIC的后端设计； 3. 配合测试部门完成ASIC的测试； 4. 完成相关文档的整理与编写。 任职要求： 1. 相关专业本科以上学历； 2. 4-5年相

12、关工作经验，具有独立设计模块、芯片能力； 3. 熟练掌握Verilog，熟悉芯片的仿真验证方法，熟悉 NC-Sim CS, Quartus等EDA工具；熟悉 ASIC设计流程；了解系统总线架构和常用软硬件接口协议。 4. 良好的沟通协调能力及团队合作精神。 数字后端设计工程师 职位描述： 负责数字电路的综合、自动布局布线、时钟分析、时序修正、电源分析、信号完整性分析、物理验 证、代工厂tapeout等数字后端工作，协助前端工程师完成设计、验证和时序分析，完成对代工厂 数据交接和对客户技术支持。 任职资格： 1. 微电子相关专业，本科以上学历。 2. 熟悉SOC从RTL到GDS的完整设计流程 ； 3. 能够熟练使用Astro/Encounter、DC/PC、PT、Formality、MentorDFT、StarRC、Calibre等 相关设计工具的某一套或几种； 4. 较好的英文阅读能力； 5.高效的学习能力和团对合作精神。 谢谢