130nm串扰延迟的处理技术

技术分类: 可编程器件  | 2005-01-04
Colin MacDonald和Anis Jarrar,Freescale Semiconductor

有时是不可能的,这有几个原因:目标单元可能已达到最大强度,或者驱动单元(例如ROM、RAM或I/O缓冲器)可能具有固定的驱动强度。迄今为止,网络排斥一直是确定这几种情况的唯一方法,不过,改进这种方法,使之把通过缓冲器单元插入来修复这些扰乱的方法也包括在内,这样做比较简便,也比较符合需要。
  单元插入
  通过延迟单元插入来修复最小延迟扰乱,这会增加严重打乱设计的风险,但是却十分有效,实现起来也很简单。我们通常因其尺寸较小、延迟很长而选择延迟单元。在失效定时路径上,你应将总的负间隙除以延迟单元延迟值的保护间隔估值。四舍五入的结果是为消除扰乱而要在路径端点增加的延迟单元数量。你可以将单元插入写入一个原程序文件,在综合或STA中进行批处理。
  基于布线的修复
  经验表明,导线排斥法的第一次迭代并不能修复所有由串扰引起的扰乱。网络排斥通常会减小失效路径上串扰增量值,但是,在很多情况下,你能达到的这一减小值还不足以修复扰乱。为了提高导线排斥一次通过的成功率,你可以利用最小比率变量来确定哪条扰乱路径包含在一组必定要通过网络排斥来修复的路径中。你可将这一组路径传递给一个定制程序,以便为布线器生成串扰
制约条件。该程序可进行串扰延迟(分析)和网络隔离,(每条失效路径)生成五个最差受害网络,(每个受害网络)生成五个最差侵害者。该程序的输出就是一个网络隔离文件。
  采用网络排斥来修复
  为了自动执行网络排斥修复,你要将网络隔离文件装入布线器中,启用定时驱动的间隔,并执行搜索和修复。根据设计的规模,这个过程可能要运行几个小时。一旦这个过程完成,你就可以提取新的寄生数据,并将其反馈到STA/信号完整性工具中进行验证。
  你可以通过手工实现网络排斥来消除少量的扰乱。运气好的话,你可以用较少的迭代完成这一步骤,这在期限临近时非常重要。当受害网络处于拥挤区域时,物理设计师就会检查信号环境并实施可能难以自动完成的定制修复。像通孔栈自动构建这样的网络编辑功能使得切割迹线和移动线段非常方便。目前,网络隔离文件不包含额外信息,例如受害网络上的总串扰增量或每个侵害网络分担的延迟量。有了这样的信息,物理设计师就可以决定要移动多少受害网络和要避开哪一侵害网络。
  设计师已成功地将本文论述的方法和技术应用在许多130nm项目中,用以解决串扰并快速达到时序收敛。综合与布局阶段的预防措施可以基本上消除时钟网络和复位网络上的串扰分担量,而用其它方法则是难以修复的。只要适当地配置STA工具你就可以避免引起过度的悲观情绪,并获得高精度和高性能;利用定制的STA/信号完整性例行程序来检查预防技术也很有价值。
  根据扰乱路径的串扰/间隙比,你还应该将修复时序扰乱的努力引向单元或导线排斥修复程序。要将这一比率与一个由用户规定的值进行比较,而用户确定的值,你可以根据可用的布局资源、发生的扰乱数量或IC开发的阶段来加以修改。尽管这种方法无疑还是迭代的,但是它可通过使用两种修复技术——特定的单元扩容和选择导线排斥路径——来减少迭代次数。
  Freescale公司正在将信号完整性时序收敛方法应用于其最新的90nm设计。因为在90nm 设计中,信号完整性问题更加普遍。在这种工艺节点上,全面而又自动的信号完整性收敛流程是必须的。与所有的流程一样,Freescale公司正在不断地更新这种技术,以便充分利用最新设计自动化工具的新功能和新方法。
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