减少与签收Tapeout危机的信心

紧缩tapeout之前发现持续六到八周。总是有太多事情要做,时间太少。没有人希望问题在这个阶段,因为问题意味着变化,意味着延迟变化。在尖端的节点,然而,我们遇到了一些新的问题,需要新的解决方案。

我们都知道屋顶设计规则的数量和复杂性正在经历当我们试图使用193纳米光刻技术来创建设计40 nm及以下(图1)。数字集成电路实现流总是依赖于某种程度的抽象在地点和路线(不)转换图表布局在一个合理的周转时间。通常情况下,路由器使用技术文件,一套简化的设计规则检查(DRC)和设计制造(DFM)模型,提供最优路由期间运行时和准确性之间的权衡。实施完成后,验证GDSII布局使用signoff-quality刚果民主共和国/ DFM模型和标准验证规则格式(SVRF)规则甲板。这个过程工作只要违反发现在签收的数量相对较低。然而,在高级节点,可以有数百,甚至数千的刚果民主共和国/ DFM侵犯。

图1所示。在高级节点,设计规则在规则的总数显著扩大,以及个人规则(操作)的复杂性。

此外,总有差距期间使用规则的形式不具有技术文件和验收规则的甲板上。作为一个新流程节点的成熟,铸造的设计规则文件不断更新以解决生产问题,因为他们被发现。理所当然,这些铸造签收甲板本质上是最准确和完整表示的实际生产需求。使用的规则不系统,用中位数表示或类似的语法,更简单,并且经常放弃与铸造的规则。此外,在28 nm和下面,有一些规则,不能表达的简单LEF Tcl-like语言或技术文件。因此,路由器可以报告布局刚果民主共和国/ DFM干净,但结果分析仍然可以找到大量的违规行为。

另一个挑战是不具有先进的过程中节点的周转时间。设计师们发现变化需要满足严格的DFM要求开始影响传统设计指标,如时间、力量,和信号完整性。所有IC设计师知道使用任何路由器的信号完整性检查打开意味着路由器需要永远收敛。所以设计师经常关闭信号完整性检查,尽可能快的去完成路由,知道他们会有一些问题需要解决。他们可以接受一个合理的水平的返工,以换取处理抽象得到一个可接受的周转时间,但在高级节点,“合理的”事实证明等于“不可能”。

40 nm及以下(图2),有许多复杂的规则如何通过创建和连接。例如,现在有许多通过类型(形状),必须使用在正确的情况下,和许多规则如何封闭(周围)连接电线,确保可靠的电气连接。事实上,有很多规则,所以许多类型的通过,很难捕捉他们所有人不具有技术文件。如果不通过系统不能识别错误,怎么能修复它吗?

图2。40 nm开始,通过设计规则和金属层的数量开始大幅增长速度,反映制造业高级节点的复杂性。

缺少自动化功能修复这些刚果民主共和国/ DFM在不违反放缓高级节点的设计过程。在最好的情况下,更改需要修复的签收错误添加显著tapeout timeline-at 28 nm,平均要花20分钟修复每个刚果民主共和国/ DFM违反,增长到40分钟20海里。在最坏的情况下,他们可能会导致新的生产侵犯,或产生负面影响的性能目标设计,要求更多的返工,紧随其后的是额外的提取和时间分析。简而言之,design-then-verify流过去工作可以变得越来越难以管理和不可预测的。

以类似的方式,不具有系统依赖于一个抽象视图的细胞库和其他IP在放置和路由过程。路由器仅仅是连接到一个单元格的输入和输出点,所以不知道有任何违反布局可能发生的由于细胞内部的布局,或由于边界条件与周围的布局。当运行结果设计师刚果民主共和国的工具,它通过真实的物理视图的一切GDS描述,他们突然看到很多之前没有明显违反。当刚果民主共和国签收工具标记了一个违反的IP块,不具有系统在其修复能力非常有限,错误,因为它只有访问抽象视图。

路由处理细胞位置、电源和地面路由信号路由和时钟树综合(CTS)。定义所有的信号路由就是我们大多数人所说的最后或详细routing-this阶段的过程是不具有工具的能力和周转时间。尽管大量的自动化是不具有工具提供的信号路由、电力和地面路由更像是自定义布局从设计师的角度来看,因为有许多设计问题,如红外下降,目前的侵入,和电迁移(EM)问题,要求设计师“调整”电网布局不提供的工具。时钟在一个复杂的SoC的核心在于性能和功耗。在时钟树综合(CTS)过程中,路由器必须优化倾斜,缓冲,和许多其他因素在整个布局。做任何修改时钟连接的布局非常复杂,和风险高的“涟漪效应”,所以设计师必须非常谨慎和小心在做这些改变。不幸的是,与这些不具有非常有限的自动化的存在是为了帮助设计师的问题。

这些路由问题的通解是执行signoff-quality刚果民主共和国这些敏感的地区设计尽可能早地流,因此所有违反之前可以确定进一步导致更多昂贵的涟漪效应。只是早期识别违反不是足够那里仍有太多问题需要解决手动如果设计师想要保持发展日程。设计师也需要工具,可以实现定制的解决方案相关的拓扑类型被选中,用于功率/地面和时钟树的创建,因为任何修改电源/地特殊的路线会影响IR降和EM。

所以我们的选择是什么?正在取得进展在不提供自动修复功能,但目前的缺点是,大多数的解决方案依赖于自己的专有的验证平台,而不是foundry-supplied签收刚果民主共和国和DFM甲板。没有甲板签收,问题在于,这些解决方案可以提供足够的覆盖对于今天的复杂的设计,以及即将发生的事。等制造业需求的双重和三重模式合规甲板的设计规则,和越来越意义对电路可靠性和用电,设计师将继续寻找方法来完成与设计不具有DRC-clean签收并实现了最优配置和电路要求今天的市场。