基于Innovus工具的IR Drop自动化修复
2021年电子技术应用第8期
万 健1，王 硕1，邱 欢1，陈飞阳1，叶 林1，武辰飞1，2，欧阳可青1，2
1.深圳市中兴微电子技术有限公司 后端设计部，广东 深圳518055； 2.移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室，广东 深圳 518055
摘要： 在先进工艺节点下，芯片电源网络的电阻增加和高密度的晶体管同时翻转会在VDD和VSS上产生电压降(IR Drop)，导致芯片产生时序问题和功能性障碍。采用基于Innovus工具的三种自动化IR Drop修复流程在PR (Placement and Route)阶段优化模块的动态IR Drop。结果表明，Pegasus PG Fix Flow和IR-Aware Placement这两种方法能分别修复设计的48%和33.8%的IR Drop违例，且不会恶化时序和DRC（Design Rule Check），而IR-Aware PG Strape Addition这种方法的优化力度相对较小，且会使DRC有较大程度的恶化。
中图分类号： TN402
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.219801
中文引用格式： 万健，王硕，邱欢，等. 基于Innovus工具的IR Drop自动化修复[J].电子技术应用，2021，47(8)：43-47.
英文引用格式： Wan Jian，Wang Shuo，Qiu Huan，et al. Automatic IR drop fixing with Innovus implementation system[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：43-47.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.219801
中文引用格式： 万健，王硕，邱欢，等. 基于Innovus工具的IR Drop自动化修复[J].电子技术应用，2021，47(8)：43-47.
英文引用格式： Wan Jian，Wang Shuo，Qiu Huan，et al. Automatic IR drop fixing with Innovus implementation system[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：43-47.
Automatic IR drop fixing with Innovus implementation system
Wan Jian1，Wang Shuo1，Qiu Huan1，Chen Feiyang1，Ye Lin1，Wu Chenfei1，2，Ouyang Keqing1，2
1.Department of Back-End Design，Sanechips Technology Co.，Ltd.，Shenzhen 518055，China； 2.State Key Laboratory of Mobile Network and Mobile Multimedia Technology，Shenzhen 518055，China
Abstract： At the advanced process nodes, due to resistive power grid and simultaneous switching of close instances, there is a voltage reduction(IR drop) on VDD nets and an increase on VSS nets. IR drop may cause timing issues and functional failures of chips. In this paper, three automatic IR drop fixing flows based on Innovus implementation system were used to avoid and fix the possible dynamic IR drop issues during the PR(Placement and Route) stage. The results show that the Pegasus PG fix flow and IR-Aware placement flow could reduce the IR drop violations of 48.0% and 33.8% respectively, and would not deteriorate the timing and DRC(Design Rule Check). However, the optimization effect of IR drop issues was relatively small with IR-Aware PG strape addition flow and DRC greatly deteriorated.
Key words : chip design；Innovus implementation system；IR drop fixing
0 引言
在先进工艺节点下，芯片集成度极大提高，电源网络的电阻增加和高密度的晶体管(可称为Cell)同时翻转会在供电线(Power nets and Ground nets，简称PG)上产生IR Drop[1-4]。先进工艺下，5%～10%的IR Drop可能会引起时序问题，20%～30%的IR Drop可能会导致功能性障碍，因此在芯片设计过程中，IR Drop的预防和优化也就显得越来越重要。
本文中，基于Cadence公司的自动化布局布线工具Innovus，利用IR-Aware Placement、IR-Aware PG Strape Addition和Pegasus PG Fix Flow这三种方法自动化修复设计的动态IR Drop，并对比分析各方法的优化效果。
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作者信息：
万 健1，王 硕1，邱 欢1，陈飞阳1，叶 林1，武辰飞1，2，欧阳可青1，2
(1.深圳市中兴微电子技术有限公司 后端设计部，广东 深圳518055；
2.移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室，广东 深圳 518055)
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