IC設計流程

2021-08-22 18:39:53 字數 2159 閱讀 8688

1.

設計規劃階段(design specification)

乙個design specification的建立有賴於市場人員對所設計晶元的大致功能和成本提出要求,市場人員和工程師互相合作提出晶元的功能

2.架構與設計劃分階段(architecture and design partition)

擬訂開發部門的工程規格(engineering spec),必須決定系統的架構

3.程式設計有測試環境階段

完成基本的設計和**。在初期,設計人員就應該考慮個訊號的走線問題!在高速電路和多訊號設計中,必須考慮到將產生的串擾(cross talk)。

4.整合和**階段(integration and simulation)

l檔案對比驗證:預計輸出(expected value)檔案和電路真正的輸出結果(exact result)的對比。

l穿越整個chip:測試向量(test vector)要求能穿越整個chip到達外部。

l合併測試向量:合理的合併測試向量並適度地打散激勵(exciation)

l共享測試環境:在各模組已做整合的前提之下,各模組應該共享測試環境。

l對模擬器件的處理:需要針對模擬器件做特殊的**。

5.綜合階段(synthesis)

綜合階段對程式**的邏輯做部分簡化,並從標準單元中選取合適的單元組合成最佳的實際電路。而這個原則就是約束(constraint file),這個檔案決定了最後chip的size和功能的實現。基本上綜合就是timing與area之間求得乙個平衡。

這個時候最好完成功耗分析(power analysis)

6.布局前**

待測物件:由邏輯門(gate-level)所組成的網表檔案(netlist)。這個階段的**結果必須和integration and simulaion階段一致。

特點:這個階段**時間一般比較長,利用作業系統所提供的工具程式來做自動化的批處理就顯得重要,例如unix提供的make等工具程式

7.布局與佈線階段(auto placement and route ,ap&r)

利用netlist和synthesis產生的constraint file檔案

目的:將實體的單元(cell)組合成晶元上真正的電路。

lfloorplan:決定管腳的排列和ip,macro等在ic內部擺放的位置。

lplacement:布局,將元件擺到適當的位置。何謂合適的位置,就要根據具體電路的功能,工程師的經驗和不斷地對結果的分析了。

lcts(clock tree synthesis):將時序器件所需要的時鐘所需要的緩衝器放在合適的位置,避免產生clock skew。

lroute:將各元件(包括時鐘緩衝器)正確地走線。

lsdf(standard delay format):此檔案的目的在於描述確切地元件及佈線時間延遲,以作為前端設計者再**的延遲計算,或作為靜態時序分析之用。這些timing 數值的前提是必須將線路的負載的r,c值提取出來。

8.布局後**/靜態時序分析/形式驗證階段(post-sim/sta/formal verification)

lpost-sim: 和前**必須的結果必須完全相同,但是因為有了更精確的timing資料,所以花費更大量的時間

lsta:**本身可分為動態和靜態

動態性:從**的起始至結束有許多個時間(event)發生來校驗其功能。耗時長

靜態時序分析:它並不管其待分析電路的功能如何,只要給定constraint,靜態時序分析就會分析電路結構,檢查所有時序上不滿足的地方。

lformal verification:?

9.drc/lvs檢查階段

drc(design rule check):針對最後的layout結果做檢查,以校驗其是否違反元件本身的效能限制。

lvs(layout vs schematics):針對電路圖和layout圖做一致性驗證。

10.design sign-off階段

即掩膜生產之用,就是一般所稱的tape-out.

11.手動修正(engineering change order,eco)

如果最後階段發現了bug,如果不大的話,那麼如果從頭改起將十分耗時,比較經濟的做法是以手動的方式對電路進行修改,或者對布局修改。

因為手動修改非常容易出錯,所以需要非常深厚的基本電路知識和經驗!

如果已經tape-out才發現設計上的錯誤,則最後的補救只能在金屬層的掩膜上修改!

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