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PA基础知识(一)--Redhawk输入数据简介

小蔡读书 2021-08-18
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        从本篇开始会写一些PA基础知识,欢迎大家一起交流。

       后端设计和验证对工具依赖特别强,如果flow没有问题,保证输入数据没有问题,log没有问题,report里面的结果没有问题,基本上就没有问题了。输入数据作为第一步,正确性尤其重要。本篇主要介绍PA分析的输入数据(以Redhawk工具为例)。

        一.Technology data


        1.Apache Technology file


       此文件提供有关工艺的技术信息,并指定每个金属层和通孔类型的参数。每个 IC 工艺都需要单独的technology file。指定了以下技术信息:

  • .lef 文件中每个金属层的名称

  • 每个金属层的厚度、电阻率、电阻温度系数和 EM 的极限

  • 通孔名称、每个过孔的电阻和通过 EM 的极限

  • 引线键合(wire-bond)或倒装芯片(flip-chip)焊料凸点的电阻、电感和电容

  • 介电层的厚度、高度和介电常数

  • 衬底层的厚度和电阻率

       此文件主要主要包含了金属层、介电层、通孔、bump、衬底的一些物理参数,用于IR相关参数计算。文件一般加密,用户唯一需要选择的是文件的corner,一般foundary厂会给推荐的corner.


        二.Design data


        2.DEF


        DEF文件主要包括:标准单元,电源和地网络和其他电路元件的物理描述.

        注意:在flatten跑的时候,block出的def需要加PG pin,否则block分析不到。在def中PG pin格式如下(可以通过block出的def去判断这个block是否加了PG pin,因为有的block owner有时不承认自己没加):



       3.SPEF

       

       SPEF主要包含信号线的寄生信息,用于计算功耗。

      注意:SPEF的corner的选择,一般foundary会提供参考的corner,有的foundary16nm以下工艺,IR和signal EM corner不一样。


         4.STA file

           

          STA file (ATE文件/TWF文件)包含instance的 minimum/maximum transition times、timing window和时钟信息。

          注意:如果某些cell没有timing 信息(在迭代过程中,添加了cell,其他数据更新了,STA file没更新就会出现这种情况。为啥不更新STA file?因为之前做的一个项目这个文件要跑一周),IR分析的时候可能分析不到,尤其添加的是驱动比较大的cell时(fix那些难fix的时序问题添加的),IR风险就覆盖不到。


        5.Pad file

         

        如下图,第一列为电源或者地的编号,第二列和第三列为source 点的坐标,第四列为供电点的layer,第五列为供电net属性的说明,电源为POWER,地为GROUND.

        注意:一般ploc文件应该为bump的坐标信息,但是在项目前期AP还没评估好的情况下或者block评估时,也可以把source点放在其他layer,间距参考bump的间距。



      6.VCD


      波形文件,包含了net 反转率信息,可以计算peak power.

      注意:有时候peak power特别大,导致IR也很大,有可能是波形中有X态导致;波形的选取,一般选取maxpower 场景进行IR分析;波形的stripe path正确性很重要,否则分析不准确


      7.CPA file


      CPA主要包含了封装基本设计的寄生信息。

      注意:IR Drop与封装(一) IR Drop与封装(二)


       三.Library data


         8.LEF

   

         LEF文件主要是cells的物理描述,包括cell的形状及出 pin信息,可以理解为简略版的def。

         注意:首先要读入tech.lef,然后再读入cell的lef.


        9.LIB


       LIB是Synopsys 格式的库文件,包含逻辑库单元的描述,包括功耗和时序信息,并用于功耗计算。

       注意:LIB的corner的选择,一般foundary会提供参考的corner。

   

        10.APL


        APL文件包括准确的开关电流波形、输出状态相关的去耦电容(本征去电容),等效的功耗电路电阻(称为 ESR,有效串联电阻)、开关延迟和漏电流

        注意:包括电流和电容文件,corner的选择应和lib一致。


        11.AVM


         AVM文件内容为:mem在不同状态的电流大小。

         注意:不是所有的工艺都会提供AVM文件,如果没有,mem电流则按照LIB来算;仔细在GUI界面看mem的状态,有时mem为黑色,可能是AVM文件有问题。


       数据完整性对结果的准确性有很大影响,所以一定要保证数据完整性,Redhawk在跑完后,Explore界面会有Data Integrity界面,在这个界面会看到设计数据和库文件的数据完整性,在相应的报告中会有没有覆盖到的数据情况,要对每一项仔细检查,保证输入数据没有问题。







        








        

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