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X架构

集成电路互连结构
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描述

X架构是一种基于普遍使用斜线的集成电路布线架构。与传统的、目前无处不在的曼哈顿建筑相比,X建筑展示了电线长度减少了20%以上,通过减少了30%以上。

由于互连造成的延迟百分比迅速增加,以及纳米领域中通孔带来的制造挑战,这些长度和通孔的减少同时导致芯片性能提高10%,功耗降低20%,模具成本降低30%。此外,导线长度和不同层上并行运行的减少通常既减少了芯片尺寸,又提高了信号完整性。

值得注意的是,在几乎每一个重要的芯片质量指标上,X架构都优于曼哈顿架构。虽然对角线布线已经讨论了很多年,短对角线慢跑甚至已经使用了很多年,普遍的对角线布线在2002年之前还没有在IC上使用(据我们所知)。造成这种情况的根本原因不是制造限制,而是EDA限制,以及充分利用X体系结构所需的大量更改。

特别是,路由不仅必须是八线的,而且必须是无网格的和非首选方向的。此外,至少需要在平面规划、布局、全局路由、提取、电源路由、时钟路由、线长估计(例如,在合成中)、数据库、图形,甚至数据交换格式等方面做出重大改变。

人们普遍认为,45度布线可能不值得这么麻烦,因为它只能减少10%的线路长度,这是基于以下错误的假设:(a)只有路由器必须改变,(b)路由器必须类似于现代的、首选方向的、每次联网的迷宫路由器,以及(c)线路长度是导致互连延迟的唯一主要因素。

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