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一种SoC芯片在MagmaTalus下的物理实现

发布时间:2020-07-21 18:24:39 阅读: 来源:地漏厂家

摘要

本文介绍了一种SoC芯片架构,及其在0.18um CMOS工艺上以talus为主导EDA工具的物理实现。该芯片包含41个时钟域,4种低功耗工作模式,2个相互隔离的1.8v内部电源域,约有65万个标准单元,94个宏模块,250个pad,合计约900万个逻辑等效门,3600万个晶体管,芯片面积10.5mmx10.5mm。

关键字索引: 约束设计、布局规划、时钟树设计

第一章 芯片结构及物理实现流程介绍

该芯片主要由32位处理器、静态随机存储器、以太网MAC接口、SPI接口、USB1.1 Device接口、USART同异步通信接口、SCI智能卡接口、片外存储器控制器等模块组成。该芯片具备高处理能力、低功耗等特点。其结构框图如图1所示:

图1 SoC芯片的结构框图

我们采用以Magma工具为主,Mentor、Cadence、Synopsys工具为辅的工具套件来完成RTL2GDSII的整个后端流程,如图2所示:

图2 SoC后端实现流程

逻辑实现阶段:用Magma Blast Rtl 来进行逻辑综合,综合完成后利用Mentor DFT进行扫描链的插入。

某算法模块在进行物理综合时,无论采取何种措施(包括优化宏模块位置,添加blockage,加大库单元的outline尺寸等),std cell 部分的Congestion都很严重,如图3所示。而采用Magma Blast Rtl进行逻辑综合,再采用Magma Talus Vortex来进行物理综合时,std cell部分的congestion可以消除。

图3 某算法模块congestion图

物理实现阶段:用Magma Talus Vortex来进行布局规划和电源网络规划、物理综合、时钟树插入及布线工作。

在整个实现过程中,我们采用Magma工具内嵌的静态时序分析引擎和RC参数提取引擎来进行MMMC(Multi-Mode Multi-Corner,多模式多功能角)时序分析,参数提取,信号完整性的分析、避免和修复工作;使用Quartz Rail工具来进行功耗分析,以及包括电子迁移和电压降在内的电源完整性分析。

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