目次
2. レイアウト計画: チップのサイズ、IO 位置の配置、IP モジュールの配置、および電源ネットワークの設計を決定します。
従来、配置配線前の作業をデジタルフロントエンド（Front End）設計、配置配線後の作業をデジタルバックエンド（Back End）設計と呼んでいます。レイアウトの目的は、マスクの作成に必要な GDSII ファイルを生成することです。同時に、レイアウト後のネットリストファイル（Netlist）と標準遅延ファイル（SDF）も生成されます。
従来のデジタル バックエンドのワークフロー フローチャートは次のとおりです。
1. データ準備：バックエンド設計のためのデータ準備
バックエンドのレイアウト設計、およびレイアウト設計プロセス中のタイミングと消費電力の計算をガイドするために使用されます。
ネットリスト合成によって生成されるゲート レベルのネットリスト: ロジック デバイス、シーケンシャル デバイス、およびバックエンド デザインで使用されるデバイス間の接続情報が含まれます。
SDC タイミング制約ファイル: クロック情報、疑似クロック パス、マルチクロック サイクル パスなど、バックエンド デザインで満たされる制約情報。
回路設計で使用されるさまざまな IP のデータベース ファイル: IP ポート情報、タイミング情報、消費電力情報など。
集積回路メーカーが提供するプロセス ファイル TF: 金属層の数、金属層の厚さ、層間容量、最小金属線間隔など、製造プロセスのパラメータ情報が含まれています。
2. レイアウト計画: チップのサイズ、IO 位置の配置、IP モジュールの配置、および電源ネットワークの設計を決定します。
妥当なチップサイズはチップのコストに直結し、稼働率が低すぎるとコストが高くなり、稼働率が高すぎると後の段階で配線障害が発生する可能性があります。
IO 位置の配置は、チップ パッケージの要件を満たす必要があり、チップ テストの PCB バージョンの設計を考慮する必要があります。
IP モジュールの配置は、IP モジュールの機能に基づいて、IO または他の IP モジュールとの相互作用、および標準ユニット領域と全体的なレイアウトへの影響を考慮して、深い井戸や対角線などを避ける必要があります。 .
電源ネットワークの設計は、回路の消費電力の計算に基づいている必要があります。これは、チップの通常の動作のニーズを満たすだけでなく、過剰なマージンのために配線リソースを占有しすぎないようにすることもできます。
3. レイアウトの配置:
タイミング制約ファイルの制約、および決定された IO、IP 配置、電源ネットワークに従って、タイミング ドリブンまたは輻輳ドリブンの方法を選択して、スタンダード セルをスタンダード セル行 (Row) に配置します。EDA ツールは、タイミング、面積、出力負荷などの要素を考慮してスタンダード セルの位置を調整し、それに応じてレイアウト結果を最適化します。
4. クロック ツリー合成 CTS:
ファンイン ファンアウトおよびクロック スキューの問題を改善するために使用されるクロック ツリー合成。クロック信号は、デジタル回路におけるグローバル信号として、ファンアウト負荷が大きく、接続時間が長く、伝送時間が長いという特徴があります。妥当なクロック ツリー構造を選択し、バッファまたはインバータを挿入し、クロック ネットワークを構築し、クロック ソースから各クロック ノード (シンク) までの遅延、立ち上がり時間、および立ち下がり時間を調整することにより、妥当なクロック偏差が得られます。さらに改善 効率的にタイミング クロージャを達成します。挿入されるバッファーまたはインバーターの数を適切に調整することで、クロック ネットワークの消費電力を最適化できます。
5. ルーティング:
配線は、ネットリストで定義されたデバイスの論理的な接続関係に基づいており、タイミングとプロセスの制約の下で、デバイスの物理的な接続と詳細な配線を実現するためにメタル配線が使用されます。クロックネットワークは接続が長く、回転率が高いという特徴があるため、配線を行うことが好ましい。グローバル配線はレイアウト内の配線リソースに基づいており、全体的な配線計画は配線トラックに従って実行されますが、詳細な配線はグローバル配線設計の配線方法に基づいており、適切な数の金属層と金属ワイヤの長さは、物理的な配線用に選択されています。
6. タイミング検証:
配線が完了したら、レイアウトパラメータ抽出ツールを使用して、その位置と長さに応じて、実際の物理レイアウトでの接続に対応する寄生抵抗、寄生容量、結合容量などの情報を取得します。レイアウトと配線後にこの情報をネットリストにバックアノテーションし、正確な相互接続遅延を計算して、タイミング パス遅延をチェックし、タイミング収束が達成されているかどうかを判断します。
7.エコステージ：
ECO は、バックエンド設計において必要な段階ではありません。一般的に、配線が完了した後、後工程の設計を少し変更する必要がある場合は、ECO 方式を使用できます。ECO は、機能的 ECO とタイミング ECO の 2 種類に分けられます。ファンクショナル ECO は回路の接続関係を変更することを指し、シーケンシャル ECO はタイミング違反を修復するためにタイミング収束を達成するためにバッファを挿入することを指します。ECO は設計の柔軟性を高め、変更のためにバックエンド設計の前のプロセスに戻ることなく、設計サイクルを効果的に短縮できます。