設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)提高結(jié)果質(zhì)量和工具運(yùn)行時(shí)

對(duì)相似事物進(jìn)行分區(qū)和分組有助于人類分解一個(gè)大問(wèn)題，以便更容易地理解它。使用命名約定標(biāo)記組有助于通過(guò)目錄輕松訪問(wèn)所需信息。電子電路設(shè)計(jì)師已將這一想法擴(kuò)展到他們管理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的方式中。

根據(jù)功能將大型子系統(tǒng)劃分為塊具有相同的目的。電路設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的邏輯視圖上進(jìn)行分區(qū)。在每個(gè)塊中再次劃分會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)的概念，這自電子電路和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期就很普遍。設(shè)計(jì)人員通過(guò)識(shí)別重復(fù)的元素并將它們分組到小的子塊中，使層次結(jié)構(gòu)受益，這樣子塊只需要構(gòu)建一次，并且可以多次重復(fù)使用。

當(dāng)設(shè)計(jì)完全手動(dòng)時(shí)，盡可能多地使用設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)來(lái)增加重用量。然而，隨著數(shù)字系統(tǒng)變得越來(lái)越大，優(yōu)化設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)的工具變得更加智能，設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)僅在RTL級(jí)別保持相關(guān)性，用戶在調(diào)試期間手動(dòng)構(gòu)建和理解設(shè)計(jì)。

層次結(jié)構(gòu)在布局中不再變得至關(guān)重要，因?yàn)椋?/p>

當(dāng)工具可以快速輕松地重做工作時(shí)，不需要重用

當(dāng)布局沒(méi)有層次結(jié)構(gòu)時(shí)，工具具有更大的自由度來(lái)創(chuàng)建更好的結(jié)果質(zhì)量

由于在大型數(shù)字設(shè)計(jì)中無(wú)法目視檢查和調(diào)試布局，因此用戶依靠檢查器和自動(dòng)化來(lái)驗(yàn)證結(jié)果質(zhì)量，這在平面布局上更簡(jiǎn)單

是時(shí)候在定制設(shè)計(jì)中采用類似的方法了嗎？

自動(dòng)放置和路線

自定義塊的增長(zhǎng)程度不如他們的數(shù)字表親，但在過(guò)去三十年中，實(shí)現(xiàn)它們的工具肯定變得更加智能。先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)限制了選擇的自由，增加了設(shè)計(jì)規(guī)則的復(fù)雜性，為基于網(wǎng)格和基于行的布局方法鋪平了道路。通過(guò)自動(dòng)將實(shí)例和連線捕捉到網(wǎng)格，可以更快地創(chuàng)建自定義布局。在基于行的布局結(jié)構(gòu)上自動(dòng)填充空白空間已變得可行，從而解決了密度規(guī)則合規(guī)性問(wèn)題，即使對(duì)于設(shè)備級(jí)布局也是如此。

網(wǎng)格布局方法還簡(jiǎn)化了自動(dòng)放置和布線（P&R）問(wèn)題。自動(dòng)P&R產(chǎn)生出色的結(jié)果，因?yàn)椴季肿兊酶咏Y(jié)構(gòu)化，路由發(fā)生在軌道上。如今，完全通過(guò)約束驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化來(lái)創(chuàng)建流片質(zhì)量、DRC 校正、匹配和對(duì)稱的模擬和自定義數(shù)字布局是可行的。布局設(shè)計(jì)人員就驅(qū)動(dòng)工具的適當(dāng)物理約束做出決策。Cadence Virtuoso Studio中的自動(dòng)P&R流程將各種單獨(dú)的功能和引擎集成到一個(gè)無(wú)縫的可定制流程中，以滿足不同設(shè)計(jì)風(fēng)格的布局創(chuàng)建。
由于工具可以使用約束重新創(chuàng)建布局，因此不再需要對(duì)布局進(jìn)行分區(qū)以重用微小的子單元格。盡管如此，仍然需要許多自定義布局設(shè)計(jì)器來(lái)檢查自動(dòng)化的結(jié)果，在出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，并創(chuàng)建或更新約束以重新運(yùn)行自動(dòng)化。

并發(fā)布局編輯

與過(guò)去的其他數(shù)據(jù)庫(kù)一樣，OpenAccess 保留了一個(gè)設(shè)計(jì)作為文件存儲(chǔ)在磁盤上的限制，并且一次只能由一個(gè)人編輯。文件由在布局編輯器中打開(kāi)它的第一個(gè)人鎖定。因此，即使大型自定義布局可以通過(guò)自動(dòng)化工具實(shí)現(xiàn)扁平化，由多個(gè)用戶對(duì)其進(jìn)行審查和修改也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

Virtuoso Layout Suite（Virtuoso Studio的一部分）中的并發(fā)布局編輯功能優(yōu)雅地解決了這個(gè)問(wèn)題。一個(gè)布局可以由區(qū)塊所有者劃分為多個(gè)部分，并分配給不同的用戶。用戶可以打開(kāi)和編輯其分區(qū)，而不會(huì)中斷其他人的工作。他們可以查看其他分區(qū)并根據(jù)需要引入更改。區(qū)塊所有者可以查看其他用戶在其相應(yīng)分區(qū)上添加的更改，并將更改集成到原始布局中。區(qū)塊所有者還可以放棄一些編輯，并通知分區(qū)所有者接受這些編輯的挑戰(zhàn)。

設(shè)計(jì)規(guī)劃

盡管布局層次結(jié)構(gòu)是不必要的，但分區(qū)仍然具有其重要性。在自定義布局中，電路的某些部分需要小心保護(hù)，使其免受其他部分的影響。并且有些部分需要保持在一起才能更好地匹配。由于電路設(shè)計(jì)人員手動(dòng)將設(shè)計(jì)的邏輯表示形式創(chuàng)建為原理圖或網(wǎng)表，因此無(wú)法避免設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)。但是，在布局中實(shí)現(xiàn)它們可能比將元素分組到邏輯層次結(jié)構(gòu)中更好的方法。手動(dòng)完成布局時(shí)，設(shè)計(jì)人員不關(guān)心將邏輯層次結(jié)構(gòu)與物理層次結(jié)構(gòu)匹配。相反，他們?cè)诓季种袆?chuàng)建設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)，并依靠布局與原理圖（LVS）來(lái)確保兩者匹配。事實(shí)上，由于這種不匹配的邏輯和物理層次結(jié)構(gòu)，LVS工具在電路設(shè)計(jì)流程中的重要性仍然很高。

在邏輯和物理設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)完美匹配的理想世界中，用戶可以依靠Virtuoso布局套件中的原理圖驅(qū)動(dòng)布局檢查來(lái)確保設(shè)計(jì)始終保持LVS正確。

這個(gè)問(wèn)題的正確解決方案是什么？

Virtuoso Layout Suite 中的虛擬層次結(jié)構(gòu)概念允許布局設(shè)計(jì)人員在布局中創(chuàng)建與原理圖不同的元素分組，但仍保持 SDL 對(duì)應(yīng)關(guān)系。使用虛擬層次結(jié)構(gòu)，布局設(shè)計(jì)人員可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分區(qū)，并創(chuàng)建組和子組以分隔需要隔離的布局。從OpenAccess數(shù)據(jù)庫(kù)的角度來(lái)看，布局仍然是平面的，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)布局單元格視圖。虛擬層次結(jié)構(gòu)有助于布局實(shí)施過(guò)程中的自動(dòng)化工具。

結(jié)論

使用虛擬層次結(jié)構(gòu)，布局設(shè)計(jì)人員可以選擇不同于邏輯設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)?？梢詫?duì)布局進(jìn)行分區(qū)，以指導(dǎo)自動(dòng)化根據(jù)需要構(gòu)造布局。將布局保留為單個(gè)單元視圖可確保 SDL 對(duì)應(yīng)，從而保證 LVS 的正確性。由于用戶不會(huì)過(guò)度分區(qū)布局，因此自動(dòng)P&R工具可以更自由地生成滿足用戶設(shè)置的所有約束的優(yōu)化布局。基于行的方法提高了結(jié)果質(zhì)量和工具運(yùn)行時(shí)。

并發(fā)布局編輯解決了布局審查、調(diào)試和編輯問(wèn)題，因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)分配多個(gè)用戶來(lái)處理同一布局的不同部分。區(qū)塊所有者可以指派團(tuán)隊(duì)的初級(jí)成員來(lái)查看布局并提出更改建議。最終，區(qū)塊所有者可以將各種用戶所做的工作吸收到原始布局中，而不會(huì)遇到任何麻煩。

審核編輯：郭婷