DSC编解码器的VLSI设计优化与实现.pdf

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1、硕士学位论文DSC编解码器的VLSI设计优化与实现VLSIDESIGNOPTIMIZATIONANDIMPIEMENTATIONOFDSCCODEC杨玉哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN47学校代码：10213国际图书分类号：654.9密级：公开工学硕士学位论文DSC编解码器的VLSI设计优化与实现硕士研究生：杨玉导师：刘晓为教授申请学位：工学硕士学科：微电子学与固体电子学所在单位：航天学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN47U.D.C

2、:654.9DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringVLSIDESIGNOPTIMIZATIONANDIMPIEMENTATIONOFDSCCODECCandidate：YangYuSupervisor：Prof.LiuXiaoweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAffiliation：Schoo

3、lofAstronauticsDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要集成电路后端设计技术是集成电路设计中的关键技术，它将前端设计的门级网表转换为具体的版图，是芯片设计与制造的桥梁。集成电路后端设计需要深刻理解物理设计方法并结合EDA工具的应用，不仅要保证正确实现集成电路的功能，更直接影响到集成电路的性能和成本。本文使用Synopsys公司的系列工具在S

4、MIC65nm工艺下，基于实验室开发的显示流压缩（DisplayStreamCompression，DSC）编解码器，研究了逻辑综合、可测性设计（DFT，DesignForTest）以及后端设计的方法和关键技术。在逻辑综合中，分析DSC编解码器的体系结构和时钟构成，使用展平化技术进行逻辑综合。生成并替换RTL代码中28个存储器模型，并设置综合环境和设计约束；完成DC逻辑综合，达到500MHz的时钟设计要求，综合面积为2578903um2，共有37万门单元。在DFT设计中，分析模块端口构成和设计规模大小，基

5、于扫描测试技术完成DFT设计。为控制模块端口数量，设计扫描测试端口复用电路；将网表中的触发器替换为扫描触发器，设计并插入扫描链；使用工具TetraMax基于所有的故障模型生成799条自动测试向量（AutomaticTestPatternGenerator，ATPG），报告故障覆盖率达到99.10%，测试覆盖率为99.35%。在版图设计中，分析DSC编解码器的硬件单元、时钟结构以及数据流走向，结合自动布局布线工具ICC和静态时序分析工具PT完成版图设计。在布局规划时，考虑宏模块单元的摆放，减小了总布线长度和

6、拥塞；对于多工作模式的设计，采用MergeSDC的方式完成时钟树综合，提高时钟树生成质量；先完成时钟信号布线，再做普通信号的布线，并在布线时减小串扰噪声和天线效应；使用多工艺角/多模式（Multi-modeMult-corner，MMMC）分析策略，并模拟片上误差（OnChipVariation，OCV）对延时的影响，完成静态时序分析。最终完成的版图设计大小为3.6mm2，工作频率为500MHz。关键词：DSC；逻辑综合；DFT设计；物理设计；静态时序分析I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractI

7、ntegratedcircuitback-enddesigntechnologyisakeytechnologyinintegratedcircuitdesign.Itisabridgeforchipdesignandmanufacturingthatitconvertsfront-enddesignedgate-levelnetlistsintospecificlayouts.Itrequiresadeepunderstandingofthephysicaldesignmethodandtheappli

8、cationofEDAtools.Theprocessmustensurethecorrectimplementationofintegratedcircuitfunctions,andthatitdirectlyaffectstheperformanceandcostoftheintegratedcircuit.Inthispaper,weuseSynopsys'sseriesoftoolstostudythemethods