高性能ASIC物理设计的时序收敛

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1、北京工业大学硕士学位论文高性能ASIC物理设计的时序收敛姓名：李悦申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：林平分;于忠臣20070501摘要在当今的深亚微米ASIC设计中，随着半导体器件几何尺寸的缩小和设计规模的增加，设计一个高性能的ASIC的时序收敛成为了设计人员最为头痛的问题。针对O．18urn及O．18urn以下的工艺，来自互连负载的延时所占的比例显著增加。另外，随着半导体工艺的不断改进，串扰信号(Crosstalk)通过耦合电容对时序收敛也会产生影响。同时，电压降(IRDrop)对时序收敛的影响也不容忽视。随着设计规模的日益复杂，半导体工艺特征尺寸的日益缩小，时序收敛问

2、题毫不疑问的越来越复杂和无法避免。在ASIC的设计过程中找到一个有效而又快捷的解决时序收敛问题的方案成了高性能ASIC物理设计的难题。本论文通过对数字电视解调芯片BTV2020S02物理设计，论述了在当今深亚微米高性能ASIC设计中时序收敛的设计难点，并针对这些难点所研究出来一种快速的高效的时序收敛方法。希望通过B1、佗020s02芯片的物理设计时序收敛中遇到的一些问题，并结合文中所论述的基本的理论，在以下几个方面提出作者的一些经验性的观点，总结出对于一些一般性的需要遵循的规律：布局规划方面，物理综合设计方面，这些都是成功的物理设计时序收敛的基础；高性能时钟树综合方面，时序驱动的

3、布线方面以及静态时序分析后优化，这是保证高性能ASIC芯片物理设计时序收敛的关键。本芯片的物理设计采用Synopsys的PhysicalCompiler、Astro、StarRC-XT，逻辑等效验证采用Synopsys的Formality，时序验证采用Synopsys的PrimeT'tme，物理验证采用Mentor的Cah'bre，流片采用中芯国际(SMIC)0．18um1P6M工艺，基于A．血an公司的标准单元库进行设计。关键词物理设计：静态时序分析；布局规划；物理综合；时钟树综合AbstractWiththenlain-eun'entICproductprocessgoesi

4、ntodeepsub-micron,limingclosurebecomeveryeomplexityinhighperformaaceASICdesigmFortheO．18kunprocessandbelow0．181amprocessthenetdelayincreasemoreandlarger．WiththedevelopmentofprocesstheCross-talkeffectandIR-dropincreasedand∞n’tbeignoredintimingclosure．ThispaperisbasedonthedesignofBTV2020S02DVB—

5、TwhichisappliedindigitalTVdemodulation,discussesthebasiccharacteristicofthedevelopmenttrendofphysicaldesign,introducesthemain-currentflowandthedesigntoolsofP&Rindeepsub-micronprocess，andhowtoavoidandfixsomephysicaleffectsisalsointroduced．Afterdiscussingthebasictheoriesinphysicaldesignfield,so

6、meauctorialconclusionsaboutthreefieldswillbedrewfromtheexperienceofthephysicaldesignofASICdesign．Firstly,Floorplanningoptimizationandphysicalsynthesisthose、Ⅳ哪theprimary蠡lct0幅ofasuccessfullayoutapplication．Secondly,statictiminganalysis,timingdrivenandclocktreesynthesiswerediscussed,whichisthek

7、eytogetatimingclosureresult．Lowpowerdesignandcross-talk丘x锄makethechiphasmorestability．Atlast,antennaeffect,designruleandlayoutversusschematics锄introduced,whichbadlyaffectthefunctionandperformanceofthechipwithd∞psalb-mieronprocess．ThisprojectU