微捷碼Talus TCL界面實(shí)現復雜分區平面布局

摘要：本文介紹了幾種65納米以下芯片內分區的平面布局技術(shù)。這些技術(shù)可幫助我們在相對短時(shí)間里完成切實(shí)可行的平面布局，包括：分析邏輯連接、找出擁塞的根本原因以及控制局部密度。同時(shí)，我們還將分享有關(guān)zigzag緩沖區的技巧，這些緩沖區往往帶來(lái)額外的時(shí)序和布線(xiàn)問(wèn)題。本文中，我們會(huì )一一為您呈現‘如何通過(guò)微捷碼Tcl界面來(lái)實(shí)施這些技術(shù)’的實(shí)例。

關(guān)鍵詞索引：平面布局、邏輯錐體、擁塞、局部密度、Zigzag緩沖區

第I章：引言

隨著(zhù)芯片設計發(fā)展至65納米及65納米以下，對于設計師來(lái)說(shuō)按時(shí)完成設計變得更加困難重重、更具挑戰性。一方面，我們需采取額外步驟減少功耗問(wèn)題（特別是在65納米以下的漏電功耗），如：預置功率門(mén)控以及預定義多電壓域；所有這些都需耗費額外面積，需在設計中早早進(jìn)行規劃。另一方面，對設計的要求提高了，包含的功能更多、性能更高，而這通常意味著(zhù)更多的RAM、特殊IP和預布局信號。此外，用于尋找最適合特定設計的平面布局的時(shí)間極為有限。本文介紹了幾種方法，可幫助設計師發(fā)現平面布局階段關(guān)鍵問(wèn)題，想出質(zhì)量相當好、速度相對快的解決方案。介紹每種方法后，我們都將以實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

第II章：分析平面布局的邏輯連接

邏輯連接情況的掌握對平面布局來(lái)說(shuō)非常重要。通過(guò)這類(lèi)信息，我們能夠知道邏輯組是如何相互連接以及今后它們所在的相對位置。

通常情況下，我們是從前端人員處獲得初始平面布局信息。他們手中有關(guān)邏輯組連接的信息大多類(lèi)似于數據流。但隨著(zhù)設計規模的日益擴大，這類(lèi)信息的實(shí)現變得更為困難。完成全芯片綜合后，前端模塊難以被映射到后端物理域中。它只能給你提供一個(gè)大體方向，但難以完全指望它來(lái)完成平面布局。為了獲得更好的平面布局，我們必須對物理域中邏輯連接進(jìn)行分析。

對平面布局有影響的邏輯連接一般有下列幾種：第一種是RAM與標準單元間連接；第二種是標準單元與標準單元間連接；第三種是模擬宏；第四種是分區引腳連接。由于模擬宏位置和引腳連接有可能在設計初期階段就事先確定，因此前兩種邏輯連接才是我們要關(guān)注的重點(diǎn)，設計師對這兩種邏輯連接擁有最大的控制自由。

分析邏輯組的邏輯錐體（logic cone）就是一種有效的邏輯連接分析方法。邏輯錐體會(huì )顯示出往返特定節點(diǎn)的所有連接，在計算邏輯組內連接時(shí)它可起到很好作用。微捷碼提供了一個(gè)有效命令，可顯示出一個(gè)節點(diǎn)的邏輯錐體——“Query node subgraph”。這個(gè)命令的輸出就是一張節點(diǎn)邏輯錐體中所有單元/引腳列表。您也可采用此命令的選項來(lái)指定來(lái)回或通過(guò)一個(gè)節點(diǎn)的邏輯錐體。但此命令只能處理一個(gè)節點(diǎn)且不能輸出可視化信息。要想改變這種狀況，我們可使用微捷碼的TCL界面來(lái)實(shí)施它。這樣做旨在依次通過(guò)邏輯組每個(gè)節點(diǎn)，分化邏輯錐體列表，強調GUI內的這些網(wǎng)絡(luò )和單元。通過(guò)這種方式，邏輯組的所有邏輯錐體均可在GUI內顯示出來(lái)，為我們提供了有關(guān)邏輯組內連接的可視化信息。圖1顯示了一個(gè)RAM的邏輯錐體：淺藍色部分顯示的是RAM的邏輯錐體的開(kāi)始節點(diǎn)和結束節點(diǎn)；深藍色部分顯示的是其它單元。從圖片上，我們可以知道有一些邏輯組可將RAM拖到左邊。因此我們能夠通過(guò)將這個(gè)RAM移到左邊來(lái)調整平面布局。

圖1：一個(gè)RAM的邏輯錐體

有時(shí)，一層的邏輯錐體并不能為我們提供清晰的平面布局圖。我們必須強調多層的邏輯錐體。圖2顯示了一例來(lái)自RAM的3層邏輯錐體。藍色部分顯示的是第1層，粉色部分顯示的是第2層，黃色部分顯示的是第3層。這個(gè)RAM在頂部擁有與所有RAM的連接，在右邊也有一些到邏輯組的連接。我們可以向上移動(dòng)RAM。

圖2：一個(gè)RAM的3層邏輯錐體

上述的兩個(gè)例子向我們展示了，如何通過(guò)分析邏輯組的邏輯連接來(lái)獲得信息，進(jìn)而對平面布局進(jìn)行調整。由Tcl腳本所產(chǎn)生的可視化信息易于為設計師所闡釋和使用。