当前位置:文档之家› 《集成电路版图设计》课件(第四章)

《集成电路版图设计》课件(第四章)


pitch定义二:半个 via1孔的尺寸 + 一个二铝的间距 + 半个二铝的条宽

基于标准单元的 版图设计基础
一、pitch的确定(续) D508项目中一铝的pitch的定义: M1 pitch=0.5+0.6+1.2+0.6=2.9μm 为方便设计,调整为3μm
基于标准单元的 版图设计基础
或重建; 用标准单元实现的版图都是把单元排列成行,形成一种图形比较规则的版图
结构。

二、两种基本布线原理
基于网格的布线器
所谓基于网格 的布线就是把 器件布局在标 准网格上并用 工具进行自动 布线,保证按 照电路的逻辑 完成所有单元 的摆布和单元 之间正确的连 接。典型的布 线软件都是基 于网格的。
布线通道原则
基于标准单元的 版图设计基础
标准单元内端口的引出原则
Y方 向留 布线 余量
基于标准单元的 版图设计基础
X方 向留 布线 余量
基于标准单元的 版图设计基础
标准单元内衬底接触孔放置原则
在该单元边界的上下左右两边保证各有半个衬底接触,这 样在布线时两个单元放置在一起会形成一个完整的衬底接 触。实际设计时是把一个完整的衬底接触孔放在单元内, 只不过单元边界包该衬底接触孔为一半
1
ANDn 逻辑与门,输入端由 n 参数定义
2
AOIabcd 与或非门,a,b,c,d 定义“与”功能的输入端的个数
序号 单元名称 说明 1 BIST1 内建自测试的逻辑单元
3
INVn 反相器,参数 n 用来表示其驱动能力
4
MUX21 二选一多路选择器

基于标准单元的 版图设计基础
三、为满足布线要求而需遵循的库规则
反相器单元的版图
添加布线网格后的标准 反相器单元版图
两个重要尺寸:
尺寸水平方向的相 关规则最终对某一 个单元来说就是对 单元高度的要求
垂直方向的相关规 则对某一个单元来 说就是对单元宽度 的要求,而单元宽 度最终总是一个固 定的网格间距 (pitch)的整数倍
基于标准单元的 版图设计基础

二、两种基本布线原理(续)
基于规则的布线器
基于规则的布线器 中,每一层布线都 是用实际的设计尺 寸来替代固定尺寸, 这样就能得到紧凑 得多的布线,因为 Metal 1的线宽和 间距可能与Metal 2的线宽和间距并 不相同。
基于标准单元的 版图设计基础
一、pitch的确定(续) pitch单元版图
之后每一个标准单元在建立其版图的时候都以 这个pitch单元作为衡量标准,即确保该单元的 宽度都是以上pitch单元宽度的整数倍。 图4中单元的高度为21μm,电源和地线的宽度 都选择2μm;图中小的虚线框网格到大的虚线 框(这一层称为boundi,即单元的边界)的距 离为0.6μm;阱包左、右、上三个方向boundi 距离为2.4μm
三、标准单元建立的其它原则
基于标准单元的 版图设计基础
共用N阱原则
基于标准单元的 版图设计基础
单元间隔原则
一半网格间隔原则,即让标准单元内部所有的连 线都处于网格上,并且使相互对接单元的边沿落 在网格线的中间,即处于半个网格的位置上,这 样就能保证铝层相互之间正好能保持所需要的最 小间距;
一半设计规则间隔原则,即保证两个对接单元之 间的某一条设计规则,如有源区间距或者铝层间 距等在距离单元边界至少有一半的该设计规则的 最小间距
基于标准单元的 版图设计基础
第一部分、标准单元及布局布线基本原理

基于标准单元的 版图设计基础
一、基于标准单元的设计及标准单元库
所谓基于标准单元的设计就是针对一个指定的工艺,只需要设计和验证一次单元, 然后就可以重复利用这些标准单元许多次,并且使用的是自动布局布线工具,不 再是人工考虑芯片设计中的各种因素,从而分摊了设计成本,缩短了设计过程并 使设计自动化
基于标准单元的 版图设计基础
二、标准单元高度的确定
为了布线方便就要求标准单元库中所有的门都必须是同一个高度,并且所有 单元的电源线、地线宽度都保持一致。一个符合要求的固定单元高度决定了 整个库的性能;
标准单元的高度由一铝的pitch来决定的,通常单元高度应该是一铝pitch的整 数倍。在建立标准单元库时,首先选择所有单元中单元高度最高的一个(譬 如触发பைடு நூலகம்),在设计完成该单元后,根据其大致高度,再结合一铝pitch的大 小决定整个标准单元库高度。当然这个过程有可能需要做多次重复,最终确 定一个比较合适的高度

基于标准单元的 版图设计基础
第二部分、 D508项目标准单元建立原则

一、pitch的确定
pitch定义一:半个 VIA1孔的尺寸 + 一个二铝线的条宽 + 半个VIA1孔的 尺寸
基于标准单元的 版图设计基础
D508项目中二铝的pitch的定义: M2 pitch=(0.5+0.6)*2+1.2=3.4μm
单元边界设计原则
标准单元建立时必须要设计单元边界。通常标准单元是以 该单元的电源线和地线为边界的。EDA工具在布线时单元 是按单元的边界依次排放的,而非图形的边界
基于标准单元的 版图设计基础 四、D508项目中标准单元建立的步骤和单元举例 标准单元创建的几个关键步骤:
单元方向调整 单元原点确定 单元宽度的确定 调整端口引出位置 添加文本标识
所谓标准单元库是集成电路设计过程中所需的单元符号库、单元逻辑库、版图库、 电路性能参数库、功能描述库、器件模型参数库等的总称
标准单元版图库中的单元包含以下几个的技术特点: 都是一个个具有规则外形的单元,其核心内容是的版图,各单元的规模应相
近; 所有单元遵循同一工艺设计规则,当工艺发生变化时,标准单元库必须修改
AND2:
基于标准单元的 版图设计基础
第三部分、 D508项目标准单元的设计

一、面积和性能的折中 二、单元的驱动能力
基于标准单元的 版图设计基础

基于标准单元的 版图设计基础
三、标准单元库包含的单元数量
常用的逻辑门电路
一些特殊的标准单元
序号 单元名称 说明
相关主题