自动布局布线设计基础

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章VLSI物理设计基础,-基于库单元的自动布局布线设计,主要内容,VLSI,自动布局布线概述,VLSI,布局布线工具,输入信息（格式文件）,基于连线的布图规划,电源规划,基于连线的布局,基于连线的布线,布局布线设计输出,VLSI自动布局布线概述,在VLSI设计中，利用布局布线工具可以实现数千万门的VLSI物理设计。,设计任务：经过逻辑综合，已经转换为具有目标工艺的门级网表，通过指定的一系列工艺库单元信息，再经布图规划、电源连线、IO单元布局布线、标准单元的布局布线，完版图设计。,设计目标：保证设计实现（布通），满足一定的时序要求，满 足一定的功耗要求。,VLSI布局布线工具,Cadence,se,(,Silicon,Ensemble),Cadence S0C42,Synopsys Astro,S E结构,输入单元的LEF、CTL、V文件；,输入设计的.V文件、模块的DEF、时序文件SDF;,Library存储设计路径，变量等信息；,输出设计的DEF、GDSII、Verilog；,Ultra Router布线器,Qplace 布局器,SE设计方法,基于连线的布局布线,基于,时序驱动,的布局布线,基于功耗的布局布线,基于连线的布局布线流程,基于,时序驱动,的布局布线,SE图形化操作界面,图形显示窗口,命令菜单,图层选择与可视性,图形移动,坐标显示,状态显示,命令输入,输入信息（格式文件）,setup,文件,库单元,信息,设计数据,setup 文件,se.ini:设置了环境变量，也可以作为一个自动执行的脚本文件。它在SE 工具启动时从工作目录或逻辑目录中读入此文件。,se.env:设置了系统运行的环境变量。如果你想设置控制系统运行的变量或设置数个用户的工作环境，则需把此文件放在当前工作目录下。软件在启动的时候将在当前工作目录下搜索此文件。,se.fin:软件在关掉之前读入此文件。,dlc.init:初始化文件,the Central Delay Calculator(CDC),需要这个文件。,库单元信息文件,LEF(Library Exchange Format),CTLF(Compiled Timing Library Format),GCF(General Constraint Format),单元的Verilog 文件,LEF File,LEF：单元的库交换文件。是对单元版图抽象描，由CADENCE提出。已成为工业标准。,ASICII码描述方式，支持特定的工艺。,Technolog Lef定义是布局布线规则及工艺信息，互连最小间距，最小线宽，、厚度、电阻、电容、电流、通孔类型、布线宽度等。,单元Lef指定单元名、图层、端口名、几何图形、位置、不可布区域等。,分为标准单元Lef、模块单元Lef、IO Lef。,CTLF File,CTLF File编译后的单元的TLF时序文件;,TLF指定了单元的具有统一标准输入输出失时间转换；,TLF指定了单元的输入输出时延。,定义了时间、电流、电压的物理单位,HEADER(LIBRARY(smic18_tt)DATE(Thu Jul 24 17:21:41 CST 2003)VENDOR(VeriSilicon Microelectonics(Shanghai)Co.,Ltd.)Environment(TYPICAL)TLF_VERSION(3.1)VERSION(2.1)GENERATED_BY(Syn2tlf4.0-s097)/model section Model(k_process_fall_transitionMod (Linear (-:0.000000:1.000000),GCF,File,GCF设计约束文件,包括设计各层次,时需约束、功耗约束、面积约束、寄生参数约束。,指定在SE环境文件中,GCF Format Overview,设计数据,DEF File,DEF(Design Exchange Format),设计交换文件，,设计数据的ASCII描述,；,指定单元名、图层排例、位置；,指定图形坐标、长度单位。,设计数据,Verilog 网表,GCF(General Constraints Format)文件,SDF 约束文件,基于连线的布图规划,布图规划的目标,模块的放置与布线通道,I/O,单元的放置与供电,布图规划的方案,布图规划,布图规划的方案,展平式,层次化式,布图规划的目标,规划芯片面积。,满足时序约束要求。,确保芯片的稳定。,满足布线的要求,。,布图面积规划,规划芯片面积,规划I/O面积,规划Core面积,布图规划的方案,展平式,层次化式,布图间距规划,芯片面积规划H,指定I/O与Core通道距离,指定单元行间距离,I/O单元的布局,写place.io文件，指定I/O单元方位,I/O单元原则：,虑封装、供电、,内部模块的端口等。,I/O单元类型：,数字输入I/O输出I/O、双向I/O、模拟输入I/O输出I/O、数字电源I/O、模拟电源I/O、填充I/O、特殊功能I/O、不同驱动电流的I/O等。,Place IO,:I/O 文件,Place IO,Internal power,external power,Power Pad Selection,(.35um),PAD结构,添加I/O Filler单元,电源规划,电源网络设计,全局电源,电源网络设计,电源网络设计,Global net connect 连接定义,power ring 核内电源,模块电源,Power stripe 核内横竖电源.,Ring pin核与模块间横竖电源,Followpins电源网络与核电源连接。,Power ring供电单元与电源环的连接,全局电源,数字与模拟混合供电,单电源与多电源供电,电源和地网络。,高电压与低电压网络。,添充单元网络电源供电,单元布局,布局的方法,布局方案,布局的,方法,基于连线的布,基于时序布局,基于功耗的布局,布局方案,展平式布局,层次化的布局布线 子模块布局布线完成 导出,block LEF,文件 上一层布局布线时，导入库文件后即导入前面的,block LEF,文件 重复上面步骤,Ultra Route连线器,单元及模块布线,连接电源线,连接模块电源,连接全部绕线,完成布局布线,