中文引用格式: 王淑芬,高璐,秦贵阳,等. 基于Innovus改善芯片绕线资源的电源网络布线方法[J]. 电子技术应用,2024,50(5):19-23.
英文引用格式: Wang Shufen,Gao Lu,Qin Guiyang,et al. A power network routing method based on Innovus to improve chip routing resource[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(5):19-23.
引言
物理设计是指从功能代码到制造掩模版的过程,是承接创意和产品之间最重要的步骤。后端物理设计从导入门级网表和约束文件开始,进行布局、电源规划、标准单元放置、时钟树综合、绕线、时序分析与验证,到最终设计签核(Signoff)[1]结束。其中电源规划(Power Plan)是给整个芯片的供电设计出一个均匀的网络,它是芯片物理设计中非常关键的一部分。
电源网络一般由电源IO、电源环(Power Ring)、电源条线(Power Stripe)和电源轨道(Power Rail)组成[2]。其中电源条线在芯片内部纵横交错分布,是连接电源环和电源轨道的重要部分。电源条线的布线规划不仅关系到整个芯片的电压降(IR Drop),更是对绕线(Route)资源的空间利用率有重要影响[3]。尤其随着芯片面积越来越小,芯片内单元密度(Density)越来越大,以及各种功能的宏单元(Macro)数量越来越多,导致在高集成度芯片中可用于绕线的空间越来越少,因此一个合理的布局布线是后端物理实现能够最终满足设计要求,实现芯片功能正常化目标的基础。
本文基于一款高集成度芯片设计,提出一种改进电源网络布线的方法。以SMIC 28 nm 1P10M CMOS工艺高性能芯片层次化设计[4-5]的子模块项目DSP模块为例,该模块为千万门规模,尺寸长度为4 634 μm,宽度为1 896 μm,包含528个Macro,整体单元Density高达58.6%。通过对比传统电源网络布线方法,新方法很大程度缓解了绕线空间资源紧张的问题,很好地解决了信号线走线短路问题。
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作者信息:
王淑芬,高璐,秦贵阳,朱志强
(中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏 无锡214035)