芯片集成设计流程

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1、白皮书Cadence芯片集成设计流程先进的全定制设计方法目录1．概述2．先进的全定制设计方法（ACD）3．芯片集成所遇到的挑战4．Virtuoso芯片集成设计流程5．结论插图目录图1先进的全定制设计方法图2多领域集成范围图3Virtuoso芯片集成设计流程芯片集成设计流程——先进的专用集成电路设计（ACD）方法1．概述本文介绍采用CadenceVirtuoso全定制设计平台所用的芯片集成设计流程。Virtuoso设计平台适宜应用于集成不同设计领域电路模块的全定制集成电路的设计；这些模块可能涵盖模拟电路，专用数字电路，RF电路，以及存储器电路/阵列等不同电路门类。该

2、平台可以对这些不同门类的IP模块进行集成；也可以按照集成的需要与方法输入数字标准单元模块。Virtuoso设计平台依据的是一种包罗万象的设计方法。它全面周到地考虑到各个集成电路设计门类的特点，以及它们对进一步集成的要求；因此可以作为一项标准的“蓝图”供各种专用的适用于某个门类的设计平台比照参考。先进的全定制设计（ACD，Advancedcustomdesign）方法的白皮书可以在www.cadence.com/virtuoso网址找到。芯片集成设计流程就是以ACD方法学为依据；也是Virtuoso设计平台中众多设计流程中的一个组成部分。2．先进的全定制设计方法（A

3、CD）ACD设计方法如图1所示。可预测性是驱动ACD设计方法发展提高的动力，它包括两方面：1）在设计过程的最开始阶段就考虑如何能够实现计划的目标，设计过程必须是最后完成设计的最快途径；2）在选择如何达到性能要求时，应该考虑实现一次设计就获得成功，因此需要采用能够保证硅芯片物理性能精确（即所谓的硅-精确性（silicon-accurate）的实现方法。-图1先进的全定制设计方法为了达到设计的计划进度要求，所选择的快速设计过程需要能够支持完整的仿真与物理设计。在此设计过程中包括许多具体的设计任务，此外当今的芯片又是由许多不同门类的模块所组成。因此在设计时需要同时将尽可

4、能多的模块同时并行进行设计，需要将尽可能多的设计任务同时并行推进，也需要在整个设计过程中尽可能地巧妙利用处于最高抽象层次的IP。这种方法自然而然地形成了设计演变发展的概念，在此演变发展过程中所有的IP也随着设计过程的推进逐步形成并完善。如果在仿真和物理设计中都采用自顶而下的设计方法将有助于推进快速的设计过程。将许多抽象层次的设计描述（即从最高抽象层次到最详细具体的晶体管层次）的设计描述结合在一起进行设计的方式属于混合层次的设计方式，它仅仅在一定的测试时期汇合在一点。这样设计人员可以在最高抽象层次充分利用设计模块的信息，并且在随后模块反复验证过程中应用最高抽象层次的

5、描述。而在另一方面，则需要具有硅-精确性以保证能够达到所要求的设计性能。硅精确性依赖于基本的设计数据，例如支持精确仿真的器件模型和支持连接、物理验证与分析的工艺文件。测试芯片中由已知的高灵敏度关键结构组成，用来验证工艺的可行性和工艺设计包（PDK）的精确性。设计小组经常为支持某种特定风格设计而给PDK增加某些组件。可能也需要扩展器件模型以组合和增加某些工艺边角、统计模型或其它设计组需要的数据。硅精确性也通过在设计过程中对详细的晶体管级设计的分析，不断积累数据而逐步提高；其中也包括通过从实际版图设计中提取参数。在这些较低抽象层次上进行的分析与参数提取，可以对较高抽象

6、层次的数据进行校准。这些工作形成了ACD设计方法的自下而上的过程。这种自上而下和自下而上的过程相结合并行运行形成了一种“中点会合（meet-at-middle）”的设计方式。正是由于采用这种“中点会合”的设计方式才能够既提高设计效率加快设计进程，又提高了设计的硅-精确性；并最终使得设计能够按照可预测的计划进行，并有可能实现设计的一次成功。ACD设计方法可以用于复杂集成流程或某特定领域中。对各个域应用“中点会合”的方法可以同时获得由上而下的快速设计和由下而上的硅精确性。3．芯片集成所遇到的挑战Virtuoso芯片集成设计流程使用多个领域的IP，为混合信号宏单元模块以

7、及大规模的混合信号系统芯片（SoC）的物理设计提供了完善的集成解决方案。设计流程包括从版图规划（Floorplanning）直到版图设计完成交付流片。它针对的使用者是全定制设计人员，他们的任务是将若干个模块集成在一起或设计某个具体的模块。这个模块或者被应用在一块规模更大的以数字电路为主的集成电路中，或者被应用于一块完整的混合信号SoC中。此时全定制设计人员所执行的任务是进行集成，而对于所用的数字电路模块则是仅仅进行读入。Virtuoso芯片集成设计流程调用模拟电路、数字电路以及RF电路等门类的IP模块进行集成，它主要进行版图规划、布线、物理验证和芯片设计的最后完成

8、。任何设计