文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
超深亚微米集成电路IR-DROP快速论证分析的研究
姓名:杨垠丹
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:严晓浪
20040201
摘要极具挑战性的问题。本文在原有工具上提出了改进的分层求解算法:具有自动随着超大规模集成电路集成度和工作频率的不断提高,电源网格完整性分析变得越来越重要。一般有四个关键问题:电压降分析、接地点电势上升治觥⒗醋砸诺绺械腖/分析和电子迁移率分析。本文以分析为主,接地点电势上升分析的原理和电压降分析基本一样。电源网格的分析可以分为四步完成;首先提取电源网格的版图参数;然后根据需要ǔ8萃绱笮对电源网格进行划分,同时提取各实例的工作电流;对电源网格进行有效压缩:最后建立全局和予网网络的节点电压方程。求解各方程得到全部节点的电压降。对于当前百万门级的设计来说,电源网格的节点规模也成百万上亿。常规的线性方程组求解方法无论是在速度上还是在占用内存空间的数量上都无法处理如此大规模的网格,因此如何快速有效地求解这样一个大型网格无疑是一个纠正划分出错点的划分技术;具备两重压缩器,极大简化了电路,降低了电路的求解规模。此外,对基于活动率的电流提取器进行改进,提高了等效门级电容的计算准确度。我们用疌语言在髡旧鲜迪至艘惶赘慕目焖俚缭网格完整性分析验证集成工具包——豫,该工具包括五部分:电源网格提取工具,改进的划分电路工具,两重压缩器,电路快速求解引擎和友好的图形显示界面。
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第一章绪论引言§&随着技术的进步,目前已进入超大规模集成和特大规模集成阶段,是一个系统芯片氖贝D壳案咚偌傻缏返那谢时—丫抵良赴賞奔淦德噬现罣,芯片的特征尺寸已经从工艺的发展迫切需要多种有效的设计手段的出现和强有力的具的不断完善。对于大规模复杂集成电路的设计来说,离开这些ぞ叩闹С质遣豢上胂蟮摹D壳埃珽工具已经覆盖了芯片设计的全过程,从系统设计、综合及模拟、布图设计、测试到验证都有相应的ぞ叩闹С郑矣锌7诺幕肪澈捅曜蓟慕涌凇M糽是和硅制造厂、设计组的关系图。九十年代初的微米缩小到了目前的⒚。这对设计者提出了新的要求和挑战。凸柚圃斐А杓谱榈墓叵滴围
§电子设计自动化技术的发展股杓朴刖咛迳集成电路制造工艺的发展不断对ぞ咛岢鲂碌囊G螅绕湓诘鼻俺亚微米工艺时代,由于要将数百万门电路连接在一起,加上狭小的面积,迸一步研究和开发ぞ呤堑贝芏嗟缱硬档囊桓鲋匾7矫妗电予设计自动化际跏堑缱硬飞杓啤⒖7⒘煊虻闹卮蟊涓铮的出现彻底改变了过去的设计思想,提出了“设计即正确”的设计理念,极大地提高了生产效益和产品质量Ⅲ。它的发展大致可分为三个阶段,见图。际跏加甏酰笔钡缱由杓浦饕R許/谋曜荚<设计构造电子系统。它的引入使设计人员摆脱了繁多、易出错误的手工画图,机械刻红膜的传统方法,大大提高了效率,但仍不适应规模较大的设计项目,而且设计周期长,费用高¨年代是第二代际踅氲街С稚杓平痰姆治鼋锥危莆狢扑慊ㄖこ,已构成一个较完整的设计系统,包含了版图验证等,出现了以仿真呒D狻⒍ㄊ狈治龊凸收戏抡和自动布局布线为核心的罚Vち送镀魉囊淮纬晒β剩恢滦约查和“后模拟”是在设计最后阶段实施,因而修改需要付出相当的代价。年代采用了关,即与工艺无关,从而使设计者在正式投片流水以前多次改换电路的结构来选出最佳方案。瓵
车“④事⋯串随着各个领域的电子产品复杂程度的增加和市场竞争对缩短电子产品开发微米后,信号完整性问题的提出,时序闭合又出现了新问题。比如作为信号完整性问题的重要表现之一的交叉干扰,很可能引起信号在错误时刻发生状态变化。交叉干扰的出现主要是由于相邻的两根接线间所产生的电容效应。此外,周期的要求,对电子产品开发一次成功的要求也越来越迫切。一个好的合适的ぞ叱丝悸谴车牧哐映傥侍庵猓挂=饩鍪毙虮蘸衔侍、信号完整性问题、功耗虻缪菇礗和电子迁移猰题。在⒚咨杓埔郧埃呒杓乒ぞ吆臀理设计工具的整合,使得时序闭合问题已经得到完全解决。但当设计进入由于⒚咨杓乒婺1冉吓哟螅徊捎貌愦问降奈锢砩杓品椒ㄊ蔷孕胁煌的,目前所有ぞ叨冀鼋霭炎⒁饬Ψ旁诓榇砦侍馍希孕枰I杓迫嗽币揽手工去修改版图、改正错误,因而ぞ呃肽芄蛔远饩龈髦执砦蟮哪勘图形生成绪论年代高蛾层法设计自动化舳年代计箕机辅助设计工程年代计篡机辅助设计图集成电路⒄垢鞲鼋锥
§设计流程去发现信号完整性问题。因为设计项目往往规模都比较大,已经不能够使用动余的问题了——例如调节连接线之间的距离,或者插入屏蔽线阻H魏我桓錾计的开始,就以一个时序关系作为目标,并是围绕那个目标力争同时对所有项还有很长的路要走。现在设计问题一般从三方面着手:首先,设计人员需要使用静态分析工具态模拟工具了。第二,设计人员需要采取一些预防措施,例