一个更好的方法来发现和调试内存问题finFET的设计。
多久你难以验证静态随机存取存储器(SRAM)块在你的设计?多久,不管你花多少时间,他们最终导致制造业的问题吗?
记忆是一个关键的组件在今天的SoC设计,经常食用50%或更多的死区。SRAM模块通常聚集在一个布局使用一组特定的知识产权(IP)块邻接或互相重叠在一个特定的安排电路相匹配的规范。SRAM的物理验证一直是一个挑战,因为这些块通常包含更小的特征尺寸和间距约束相比,传统的逻辑或其他布局结构。在高级节点,较小的几何图形的过程,减少供应电压,增加过程变异,和制造不确定性意味着准确SRAM物理验证结果不仅达到新层次的困难,但也设计的临界水平的成功。
从历史上看,铸造厂开发SRAM库包含IP认证的功能和一个特定的流程节点。客户将这些SRAM IP设计,根据需要调整实现DRC-clean结果。然而,任何改变客户对这些foundry-certified SRAM IP实现期间会影响产量。但铸造厂提供SRAM IP设计规则检查如果有违规行为发生在位置,不是吗?那么为什么他们使用导致很多问题吗?
SRAM的挑战物理验证来自应用一组不同的内存块元素的设计规则比规则适用于其他设计,然后抓住任何意想不到的细胞相互作用或修改元素。此外,铸造厂提供各种存储器类型根据他们的过程,它不是一个简单清晰、准确地描述所有有效的用法。SRAM单元包括多个层,包含许多不同的几何形状与不同的维度,使它几乎不可能涵盖所有潜在的放置问题与设计规则。例如,细胞可以反映,或使用其他类型的存储器?事实上,对于一些浮动的错误只能从顶部细胞,没有办法找到他们与任何现有设计规则检查(DRC)的方法。
图1:SRAM块由多个单元,每个单元包括多个层次。
前20 nm,制造团队通常可以进行小的调整在生产过程中避免或减少他们遇到的任何收益问题。在16/14 nm和下面,由于物理限制的深紫外(DUV)光刻过程,是极其困难的制造团队做出调整,尽管一系列可用的工具和技术,如多模式、分辨率增强技术(RET)等。因此,设计团队发现它越来越难确保正确实现和可制造的他们的设计。
最常见的解决方案是使用手动标记层,所使用的物理验证规则来识别区域包含SRAM的设计,随着“几乎”重复的设计规则。这不仅增加规则甲板的复杂性,但是它也添加了时间和支持这些甲板在未来的负担。甚至更重要的是,这种方法仍然不能检测IP操纵等问题,位置重叠,漂浮的形状,或意想不到的交互(图2)。
图2:常见的SRAM与传统验证问题难以探测。
设计师还留下了思考…结构组装正确吗?适当的生产规则被应用于内存和其他设计吗?我们错过什么了吗?
基于模式的SRAM IP验证
与传统的刚果民主共和国,这是献给一维检查宽度和空间等,自动模式匹配可以评估模式由多个多边形组成的形状,并检查多层。它消除了人为错误固有的手动标记作业,减少了验证时间和专业知识需要编写额外的设计规则。模式匹配不仅可以轻松地和准确地识别IP操纵和外部交互也简化长期支持的需求。模式也很容易更新当新的IP添加元素。
一个自动化的基于模式的验证流程包括四个步骤:生成模式,模式匹配,错误标识和错误输出(图3)。
图3:一个自动化的模式匹配的过程。
捕获元素模式
模式在模式库的质量决定了模式匹配流如何可以识别违规。使用一个存储器块组装,包括所有必要的元素,捕捉单个细胞(如bitcell(核心),边缘,顶部,底部,角落里,等等),并将它们添加到模式库。在高级别上,这个过程是将所有标准细胞模式。理想情况下,所有的模式都应该相互邻接的位置(如存储器块)没有重叠。这些模式包含多个层,应该产生的顶层,使浮动的错误检查。
图4:SRAM IP的每个部分转换为模式和存储在模式库。
编译模式和测试它们对一个内存结构组装。记住,模式匹配过程不仅必须找到相匹配的模式,但也不匹配的任何几何图形所需的目的/几何(这可以表明IP修改)。区域覆盖不到匹配模式可能是由于一个有效的细胞模式不是被俘,或上下文交互这可能是可以接受的。装配中的上下文交互可以导致细胞放置失败匹配模式由于相互作用(图5)。如果这些交互是可以接受和预期,一个新的模式捕捉元素上下文应该添加到库中。违反任何剩余的输出误差的结果是真实的,需要进一步分析由布局设计师理解模式不匹配的原因。继续添加模式和检查每一部分直到整个内存结构的匹配模式。
图5:意想不到的上下文交互。
一旦存储器模式库建立和验证,它可以用在你的身体验证流自动验证所有的SRAM IP位置,确保SRAM IP都是修改的,在你的布局,妥善实施。如果提供的铸造新的SRAM IP,你只需要生成任何新模式,并将它们添加到你的模式库。
以其强大的能力快速地捕获复杂的关系模式,自动模式匹配可以让设计师发现和调试困难SRAM实现问题和检测禁止SRAM IP修改。如果你不已经在使用模式匹配你的高级节点的设计,你错过了一个非常有效的技术,可以帮助您更快地推出更好的设计。
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