设计流的物理设计阶段也称为“place and route”阶段。这是基于物理放置电路的想法,该电路形成逻辑门并代表特定的设计,以便可以制造电路。典型的物理设计流程始于决定设计的 floor plan ,标准单元格的放置,为时钟信号创建时钟树,routing 时钟和信号网。
物理实现流有三个主要输入:
1.Gate Level Netlist
它可以是Verilog或VHDL的形式。该netlist是在逻辑综合过程中生成的,该逻辑综合是在物理设计阶段之前进行的•
2 .Reference Library and Technology file
这是逻辑功能的集合,例如OR和XOR等。库中的表示形式是将制造的物理形状的表示形式。技术文件定义金属和通过与特定技术相关的信息。
3.Design Constraints
设计约束(例如系统时钟定义和时钟延迟,多个周期路径,输入和输出延迟,最小和最大路径延迟,输入过渡和输出负载电容,错误路径)与前端逻辑合成期间使用的延迟相同物理设计之前的阶段。
Setup Environment:
在placed和routed设计之前,需要创建设计环境。物理设计流程中设计设置阶段的目标是为 floor planning做准备。第一步是创建一个设计库。没有设计库,使用的物理设计过程将无效。该库包含所有将需要的逻辑和物理数据。因此,在物理设计期间,设计库也被称为设计容器。设计库的输入之一将使design library 特定于技术文件。
Floorplanning :
Floorplanning是指估计设计布局的过程。它包括估计设计的模具尺寸,为标准单元格创建位置行,围绕核心边界的I/OS的放置。也将宏位于floorplan阶段。从更广泛的意义上讲,macro placement和power planning在一起被称为floor planning。除了核心的这种纵横比,核心区域的利用外,在 floor plan阶段,还要注意cell orientation和核心与I/O间隙。
Power Planning :
Power Planning 是一个步骤,通常是通过floor planning 完成的,在该计划中,创建电源网络以平等地向设计的每个部分分发电源。可以通过工具自动进行 Power planning 。用较高的金属层在核心边界周围创建功率和接地环。
还创建了 power and ground 垂直和水平带,以在核心区域内分配功率,即宏和标准单元。最后,宏观和架子细胞引脚连接分别与皮带,功率和接地轨道进行。
Placement:
Placement是指最终确定设计中每个eaf instance 的确切位置和方向的过程。物理设计周期中非常重要的步骤。较差的放置需要更大的面积,还会导致性能降解。这是在布局表面上排列一组模块(STD单元格)的过程。每个模块具有固定形状和固定终端位置。模块的子集可能具有预分配的位置(e.g., I/O pads)。标准单元放在floorplaning阶段期间创建的行中。
Clock Tree Synthesis:
时钟树综合(CTS)是在设计中平均分布时钟信号的过程。CTS的主要目标是满足设计规则约束,偏斜和插入延迟。CTS是沿设计时钟路径插入buffers or inverters的过程,以实现零/最小偏斜或平衡偏斜的过程。除此之外,设计中还通过buffers or inverters添加了有用的偏差。
Routing:
Routing是指物理连接设计中实例的过程。Routing操作有四个步骤:
1.Global routing
2.Track assignment
3.Detail routing
4.Search and repair
Global Route
将网分配给特定的金属层和全局路由单元。Global Route试图避免congested global cells,同时最大程度地减少绕道。Global route还避免了预先路由的P/G,放置阻塞和routing阻塞。
Track Assignment (TA)
将每个网分配给特定的轨道,而实际的金属痕迹则由其放置。它试图制作长而直的痕迹,以避免vias数量。在TA舞台上没有遵循DRC。TA立即操作整个设计。
Detail Routing
试图使用称为“ Sbox”的固定尺寸的小区域来修复轨道分配后的所有DRC违规行为。详细路由将整个设计框穿越整个设计框,直到整个 Routing通行证完成为止。
Search and Repair
修复剩余的DRC违规通过多个迭代循环使用逐渐较大的Sbox尺寸。
审核编辑 :李倩
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原文标题:Physical Design Flow
文章出处:【微信号:leezym0317,微信公众号:FPGA开源工作室】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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