设计层次结构提高结果质量和工具运行时

对相似事物进行分区和分组有助于人类分解一个大问题，以便更容易地理解它。使用命名约定标记组有助于通过目录轻松访问所需信息。电子电路设计师已将这一想法扩展到他们管理设计数据的方式中。

根据功能将大型子系统划分为块具有相同的目的。电路设计人员在设计的逻辑视图上进行分区。在每个块中再次划分会导致设计层次结构的概念，这自电子电路和系统设计的早期就很普遍。设计人员通过识别重复的元素并将它们分组到小的子块中，使层次结构受益，这样子块只需要构建一次，并且可以多次重复使用。

当设计完全手动时，尽可能多地使用设计层次结构来增加重用量。然而，随着数字系统变得越来越大，优化设计及其实现的工具变得更加智能，设计层次结构仅在RTL级别保持相关性，用户在调试期间手动构建和理解设计。

层次结构在布局中不再变得至关重要，因为：

当工具可以快速轻松地重做工作时，不需要重用

当布局没有层次结构时，工具具有更大的自由度来创建更好的结果质量

由于在大型数字设计中无法目视检查和调试布局，因此用户依靠检查器和自动化来验证结果质量，这在平面布局上更简单

是时候在定制设计中采用类似的方法了吗？

自动放置和路线

自定义块的增长程度不如他们的数字表亲，但在过去三十年中，实现它们的工具肯定变得更加智能。先进的工艺节点限制了选择的自由，增加了设计规则的复杂性，为基于网格和基于行的布局方法铺平了道路。通过自动将实例和连线捕捉到网格，可以更快地创建自定义布局。在基于行的布局结构上自动填充空白空间已变得可行，从而解决了密度规则合规性问题，即使对于设备级布局也是如此。

网格布局方法还简化了自动放置和布线（P&R）问题。自动P&R产生出色的结果，因为布局变得更加结构化，路由发生在轨道上。如今，完全通过约束驱动的自动化来创建流片质量、DRC 校正、匹配和对称的模拟和自定义数字布局是可行的。布局设计人员就驱动工具的适当物理约束做出决策。Cadence Virtuoso Studio中的自动P&R流程将各种单独的功能和引擎集成到一个无缝的可定制流程中，以满足不同设计风格的布局创建。
由于工具可以使用约束重新创建布局，因此不再需要对布局进行分区以重用微小的子单元格。尽管如此，仍然需要许多自定义布局设计器来检查自动化的结果，在出现故障时对其进行调试，并创建或更新约束以重新运行自动化。

并发布局编辑

与过去的其他数据库一样，OpenAccess 保留了一个设计作为文件存储在磁盘上的限制，并且一次只能由一个人编辑。文件由在布局编辑器中打开它的第一个人锁定。因此，即使大型自定义布局可以通过自动化工具实现扁平化，由多个用户对其进行审查和修改也是一个挑战。

Virtuoso Layout Suite（Virtuoso Studio的一部分）中的并发布局编辑功能优雅地解决了这个问题。一个布局可以由区块所有者划分为多个部分，并分配给不同的用户。用户可以打开和编辑其分区，而不会中断其他人的工作。他们可以查看其他分区并根据需要引入更改。区块所有者可以查看其他用户在其相应分区上添加的更改，并将更改集成到原始布局中。区块所有者还可以放弃一些编辑，并通知分区所有者接受这些编辑的挑战。

设计规划

尽管布局层次结构是不必要的，但分区仍然具有其重要性。在自定义布局中，电路的某些部分需要小心保护，使其免受其他部分的影响。并且有些部分需要保持在一起才能更好地匹配。由于电路设计人员手动将设计的逻辑表示形式创建为原理图或网表，因此无法避免设计层次结构。但是，在布局中实现它们可能比将元素分组到逻辑层次结构中更好的方法。手动完成布局时，设计人员不关心将逻辑层次结构与物理层次结构匹配。相反，他们在布局中创建设计层次结构，并依靠布局与原理图（LVS）来确保两者匹配。事实上，由于这种不匹配的逻辑和物理层次结构，LVS工具在电路设计流程中的重要性仍然很高。

在逻辑和物理设计层次结构完美匹配的理想世界中，用户可以依靠Virtuoso布局套件中的原理图驱动布局检查来确保设计始终保持LVS正确。

这个问题的正确解决方案是什么？

Virtuoso Layout Suite 中的虚拟层次结构概念允许布局设计人员在布局中创建与原理图不同的元素分组，但仍保持 SDL 对应关系。使用虚拟层次结构，布局设计人员可以对设计进行分区，并创建组和子组以分隔需要隔离的布局。从OpenAccess数据库的角度来看，布局仍然是平面的，因为只有一个布局单元格视图。虚拟层次结构有助于布局实施过程中的自动化工具。

结论

使用虚拟层次结构，布局设计人员可以选择不同于逻辑设计层次结构的设计层次结构。可以对布局进行分区，以指导自动化根据需要构造布局。将布局保留为单个单元视图可确保 SDL 对应，从而保证 LVS 的正确性。由于用户不会过度分区布局，因此自动P&R工具可以更自由地生成满足用户设置的所有约束的优化布局。基于行的方法提高了结果质量和工具运行时。

并发布局编辑解决了布局审查、调试和编辑问题，因为可以同时分配多个用户来处理同一布局的不同部分。区块所有者可以指派团队的初级成员来查看布局并提出更改建议。最终，区块所有者可以将各种用户所做的工作吸收到原始布局中，而不会遇到任何麻烦。

审核编辑：郭婷