基于Innovus工具的IR Drop自動化修復
2021年電子技術應用第8期
萬 健1，王 碩1，邱 歡1，陳飛陽1，葉 林1，武辰飛1，2，歐陽可青1，2
1.深圳市中興微電子技術有限公司 后端設計部，廣東 深圳518055； 2.移動網絡和移動多媒體技術國家重點實驗室，廣東 深圳 518055
摘要： 在先進工藝節點下，芯片電源網絡的電阻增加和高密度的晶體管同時翻轉會在VDD和VSS上產生電壓降(IR Drop)，導致芯片產生時序問題和功能性障礙。采用基于Innovus工具的三種自動化IR Drop修復流程在PR (Placement and Route)階段優化模塊的動態IR Drop。結果表明，Pegasus PG Fix Flow和IR-Aware Placement這兩種方法能分別修復設計的48%和33.8%的IR Drop違例，且不會惡化時序和DRC（Design Rule Check），而IR-Aware PG Strape Addition這種方法的優化力度相對較小，且會使DRC有較大程度的惡化。
中圖分類號： TN402
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.219801
中文引用格式： 萬健，王碩，邱歡，等. 基于Innovus工具的IR Drop自動化修復[J].電子技術應用，2021，47(8)：43-47.
英文引用格式： Wan Jian，Wang Shuo，Qiu Huan，et al. Automatic IR drop fixing with Innovus implementation system[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：43-47.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.219801
中文引用格式： 萬健，王碩，邱歡，等. 基于Innovus工具的IR Drop自動化修復[J].電子技術應用，2021，47(8)：43-47.
英文引用格式： Wan Jian，Wang Shuo，Qiu Huan，et al. Automatic IR drop fixing with Innovus implementation system[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：43-47.
Automatic IR drop fixing with Innovus implementation system
Wan Jian1，Wang Shuo1，Qiu Huan1，Chen Feiyang1，Ye Lin1，Wu Chenfei1，2，Ouyang Keqing1，2
1.Department of Back-End Design，Sanechips Technology Co.，Ltd.，Shenzhen 518055，China； 2.State Key Laboratory of Mobile Network and Mobile Multimedia Technology，Shenzhen 518055，China
Abstract： At the advanced process nodes, due to resistive power grid and simultaneous switching of close instances, there is a voltage reduction(IR drop) on VDD nets and an increase on VSS nets. IR drop may cause timing issues and functional failures of chips. In this paper, three automatic IR drop fixing flows based on Innovus implementation system were used to avoid and fix the possible dynamic IR drop issues during the PR(Placement and Route) stage. The results show that the Pegasus PG fix flow and IR-Aware placement flow could reduce the IR drop violations of 48.0% and 33.8% respectively, and would not deteriorate the timing and DRC(Design Rule Check). However, the optimization effect of IR drop issues was relatively small with IR-Aware PG strape addition flow and DRC greatly deteriorated.
Key words : chip design；Innovus implementation system；IR drop fixing
0 引言
在先進工藝節點下，芯片集成度極大提高，電源網絡的電阻增加和高密度的晶體管(可稱為Cell)同時翻轉會在供電線(Power nets and Ground nets，簡稱PG)上產生IR Drop[1-4]。先進工藝下，5%～10%的IR Drop可能會引起時序問題，20%～30%的IR Drop可能會導致功能性障礙，因此在芯片設計過程中，IR Drop的預防和優化也就顯得越來越重要。
本文中，基于Cadence公司的自動化布局布線工具Innovus，利用IR-Aware Placement、IR-Aware PG Strape Addition和Pegasus PG Fix Flow這三種方法自動化修復設計的動態IR Drop，并對比分析各方法的優化效果。
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作者信息：
萬 健1，王 碩1，邱 歡1，陳飛陽1，葉 林1，武辰飛1，2，歐陽可青1，2
(1.深圳市中興微電子技術有限公司 后端設計部，廣東 深圳518055；
2.移動網絡和移動多媒體技術國家重點實驗室，廣東 深圳 518055)
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