集成电路后端设计概述共154页文档
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IC后端设计ic后端设计IC(“集成电路”)产业是全球高新技术产业的前沿与核心,是最具活力和挑战性的战略产业。
自2000年来,在国家政策的大力支持下,我国集成电路产业得到了长足的发展,而作为集成电路产业最前沿的设计业更是呈现出“百花齐放”的繁荣景象,作为产业命脉的IC 设计人才,在IC产业最集中的长三角地区也仅仅只有几千人。
所以拥有一定工作经验的设计工程师,目前已成为人才猎头公司,比如烽火猎聘公司争相角逐的“宠儿”。
IC后端设计是指将前端设计产生的门级网表通过EDA设计工具进行布局布线和进行物理验证并最终产生供制造用的GDSII数据的过程。
其主要工作职责有:芯片物理结构分析、逻辑分析、建立后端设计流程、版图布局布线、版图编辑、版图物理验证、联络代工厂并提交生产数据。
作为连接设计与制造的桥梁,合格的版图设计人员既要懂得IC设计、版图设计方面的专业知识,还要熟悉制程厂的工作流程、制程原理等相关知识。
正因为其需要掌握的知识面广,而国内高校开设这方面专业比较晚,IC后端设计工程师的人才缺口更为巨大。
数字后端设计流程1. 数据准备。
对于CDN 的Silicon Ensemble而言后端设计所需的数据主要有是Foundry厂提供的标准单元、宏单元和I/O Pad的库文件,它包括物理库、时序库及网表库,分别以.lef、.tlf和.v 的形式给出。
前端的芯片设计经过综合后生成的门级网表,具有时序约束和时钟定义的脚本文件和由此产生的.gcf约束文件以及定义电源Pad的DEF(DesignExchange Format)文件。
(对synopsys 的Astro 而言,经过综合后生成的门级网表,时序约束文件SDC是一样的,Pad的定义文件--tdf ,.tf 文件--technology file,Foundry厂提供的标准单元、宏单元和I/OPad 的库文件就与FRAM, CELL view, LM view 形式给出(Milkway 参考库and DB, LIB file)2. 布局规划。
IC后端设计范文IC后端设计指的是集成电路的后端设计,即将电路设计中的原理图和逻辑综合结果转化为在硅片上实际实现的物理版图设计。
根据不同的要求和设计目标,IC后端设计包括了芯片布局、布线、时钟树设计、功耗优化、时序收敛等方面。
首先,IC后端设计的第一步是芯片布局。
在芯片布局阶段,设计师需要根据逻辑设计和功能需求,在物理空间上确定各个模块的相对位置和相互连接方式。
布局的核心目标是最小化电路的面积,并提高模块之间的信号传输效率和功耗控制。
在一些复杂的设计中,还需要考虑芯片功耗、噪声、产线制造等方面的因素。
然后是布线阶段。
布线是将芯片布局得到的模块之间的连接线路进行具体的物理布线,包括了全局布线和局部布线。
全局布线主要是将芯片内部的主要信号传输路径进行布线,通过优化布线路径和长度,最小化延迟和功耗。
局部布线主要是修复布局阶段留下的一些冲突和破坏,保证芯片的电性能和逻辑功能。
接下来是时钟树设计。
时钟是IC设计中最重要的信号之一,它需要在整个芯片上有稳定、低功耗并满足时序要求的分布。
时钟树设计包括时钟的划分、布线、缓冲器的布置等,它需要考虑时钟信号在时序和功耗中的各种关系,并进行合理的权衡和优化。
此外,IC后端设计还包括功耗优化。
在现代芯片设计中,功耗已经成为了一个非常重要的设计指标。
功耗优化旨在通过合理的电源规划、适当的电源管理和优化的电路设计等方式,最小化芯片的功耗,延长电池寿命并减少芯片的发热问题。
最后是时序收敛。
时序收敛是指将逻辑设计的时序需求和芯片后端设计阶段的物理约束一致,使得芯片在工作时能够满足时钟的周期性要求。
时序收敛主要包括时序分析和静态时序优化两个环节,通过延迟预测和修复、DC复用、反转器插入、时钟树优化等方式,提高芯片的时序性能。
综上所述,IC后端设计是将逻辑电路综合结果转化为物理版图设计的过程,包括芯片布局、布线、时钟树设计、功耗优化和时序收敛等方面。
通过合理的设计和优化,可以最小化芯片的面积、功耗和延迟,提高芯片的性能和可靠性。