IC设计流程.ppt

1、09/11/081邓军勇邓军勇029-8538343709/11/082CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心数字数字IC设计的流程设计的流程流程流程算法设计（算法设计（Algorithm Optimization）RTL设计（设计（RTL Design）综合（综合（Synthesis）后端设计（后端设计（Back-end Design）版图后仿真（版图后仿真（Post-layout Simulation）测试（测试（Test）需求分析（需求分析（Requirement）结构设计结构设计(Architecture Exploration)RTL验证（验证（RT

2、L Verification）门级验证（门级验证（Gate-level Verification）电路参数提取（电路参数提取（Circuit Extraction）生产（生产（Manufacture）数据形式与工具数据形式与工具Matlab，C/C+SC/SV/C/C+VHDL，VerilogSystemVerilog，e综合数据库综合数据库SystemVerilog，e后端数据库后端数据库SystemVerilog，eCadence SPWSynopsys CoCentric文本编辑器文本编辑器Synopsys Leda/Atrenta SpyGlassVCS/VSS/NC/Questasi

3、mSynopsys DC、PTCadence PKS/BuildGatesMAGMA Blast RTLVCS/VSS、NC、QuestaSimSynopsys Astro、ICCHercules，JupiterdpStar-RCxt，PrimePower/power compilerPT、formality，LEC逻辑逻辑物理物理09/11/083CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心主流主流EDA工具工具系系统级验证工具工具代代码质量分析工具量分析工具仿真与数字仿真与数字纠错工具工具逻辑综合工具合工具静静态时序分析工具序分析工具形式化形式化验证工具工具P&

4、R工具工具物理物理验证工具工具版本管理工具版本管理工具09/11/084CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心代码质量分析工具代码质量分析工具代代码质量分析用于量分析用于进行行RTL级的的设计规则检查，分析，分析RTL代代码是否能是否能够适适应后后续的的流程，流程，检查包括状包括状态机的分析、机的分析、竞争和冒争和冒险检查、设计重用、重用、综合与可合与可测性以及用性以及用户自定自定义的的检查等。等。代代码质量分析工具有：量分析工具有：Synopsys的LEDAAtrenta的SpyGlass09/11/085CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电

5、学院ASIC中心中心仿真与数字纠错工具仿真与数字纠错工具仿真工具有很多，如仿真工具有很多，如Cadence的的NC、Synopsys的的VCS/VSS、Mentor的的Modelsim（新版本（新版本为QuestaSim）等，都）等，都是功能是功能强大的仿真工具。大的仿真工具。数字数字纠错工具主要有工具主要有SpringSoft的的Debussy（新版本（新版本为Verdi）。）。09/11/086CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心逻辑综合工具逻辑综合工具逻辑综合用于完成合用于完成电路从路从RTL级描述到描述到门级网网表的表的转换。通常使用的通常使用的ED

6、A工具包括工具包括Synopsys公司的公司的Design CompilerTM、Cadence公司的公司的BuildGates（原属（原属Ambit Design，后被，后被Cadence收收购）和）和Encounter RTL Compiler、Magma公司公司的的Talus RTL等。等。目前目前DC可称作可称作ASIC业界最流行的界最流行的综合工具和合工具和实际标准准09/11/087CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心静态时序分析工具静态时序分析工具静静态时序分析技序分析技术是一种是一种穷尽分析方法，可以尽分析方法，可以提取整个提取整个电路的所有

7、路的所有时序路径，且不依序路径，且不依赖于激于激励，运行速度很快，占用内存很少，适合励，运行速度很快，占用内存很少，适合进行行超大超大规模的片上系模的片上系统电路的路的验证，可以，可以节省多省多达达20%的的设计时间，但是静，但是静态时序分析存在的序分析存在的问题在于不了解在于不了解电路的路的动态行行为。Synopsys公司的公司的PrimeTime是一种具有是一种具有签收品收品质（sign-off quality）的）的STA工具。工具。09/11/088CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心形式化验证工具形式化验证工具形式化形式化验证方法不需要仿真向量，通

8、方法不需要仿真向量，通过数学方数学方法比价法比价实现与参考是否等价。将形式化与参考是否等价。将形式化验证和和静静态时序分析序分析这两种静两种静态验证方法方法结合起来，合起来，可以大大提高可以大大提高验证效率。效率。Synopsys的的Formality是高性能、高速度的全芯是高性能、高速度的全芯片形式片形式验证与等效性与等效性检查工具。工具。Cadence的的Verplex Logic Equivalence Checker也是享誉也是享誉业界的界的逻辑等价性等价性验证工具。工具。Mentor的的 FormalPro等。等。09/11/089CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电

9、学院ASIC中心中心P&R工具工具物理物理设计工具主要包括平面布局工具、布工具主要包括平面布局工具、布局布局布线工具等。工具等。物理物理设计工具主要有：工具主要有：Cadence的SoC Encounter、Design Planner、CT-Gen，Synopsys的Astro（新版本为IC Compiler），Magma 的BlastFusion等。09/11/0810CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心物理验证工具物理验证工具物理物理验证工具包括工具包括设计规则检查、寄生参、寄生参数提取等工具数提取等工具主要有：主要有：Synopsys的Star-RC

10、XT、HerculesCadence的Assura、Dracula、DivaMentor的Calibre09/11/0811CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心功耗分析工具功耗分析工具功耗越来月成功耗越来月成为设计者关注的重点。者关注的重点。Synopsys公司的公司的Power Compiler提供提供简便的功耗便的功耗优化能力，能化能力，能够自自动将将设计的功耗最小化，提供的功耗最小化，提供综合合前的功耗前的功耗预估能力，估能力，让设计者可以更好的者可以更好的规划功耗划功耗分布，在短分布，在短时间内完成低功耗内完成低功耗设计。Power Compiler

11、嵌入嵌入Design Compiler/Physical Compiler之上，是之上，是业界唯一的可以同界唯一的可以同时优化化时序、序、功耗和面功耗和面积的的综合工具。合工具。09/11/0812CMOS集成电路版图集成电路版图西安邮电学院西安邮电学院ASIC中心中心版本管理工具版本管理工具在芯片开在芯片开发流程中，文档、代流程中，文档、代码、网表、网表、工具配置脚本、工工具配置脚本、工艺库甚至甚至EDA工具本身工具本身都在不断都在不断变更，版本控制的重要性日益凸更，版本控制的重要性日益凸显。常用的版本管理工具有常用的版本管理工具有CVS、Subvision等，等，都包括都包括windows

12、和和linux等版本。等版本。09/11/0813西安邮电学院西安邮电学院ITIT应用型人才实训中心应用型人才实训中心ASIC设计中心Linux系统操作简介系统操作简介Linux操作系统操作系统常用操作命令常用操作命令Vi编辑器编辑器09/11/0814西安邮电学院西安邮电学院ITIT应用型人才实训中心应用型人才实训中心ASIC设计中心Linux系统操作简介系统操作简介EDA工具稳定运行的平台当属工具稳定运行的平台当属Unix和和Linux。业。业界普遍认为，随着界普遍认为，随着Linux集群技术的快速发展，集群技术的快速发展，全球全球EDA工具正在从过去的工具正在从过去的Unix平台等转向平

13、台等转向Linux平台平台。Linux是一种开源操作系统，与是一种开源操作系统，与UNIX的风格非常相像，的风格非常相像，但但Linux系统的核心代码已经全部重新编写。系统的核心代码已经全部重新编写。“Linux之之父父”芬兰人李纳斯芬兰人李纳斯托沃兹（托沃兹（Linus Torvalds）在微型）在微型UNIX操作系统操作系统Minix的基础上开发了的基础上开发了Linux（Linuss Unix）内核，通过黑客的补丁将其不断改善，打破了长）内核，通过黑客的补丁将其不断改善，打破了长久以来传统商业操作系统的技术垄断，为计算机技术的久以来传统商业操作系统的技术垄断，为计算机技术的发展作出了巨大

14、贡献。发展作出了巨大贡献。“Linux之父”Linus Torvalds 09/11/0815西安邮电学院西安邮电学院ITIT应用型人才实训中心应用型人才实训中心ASIC设计中心Linux操作系统操作系统Linux通常可以分为三个主要部分：内核、通常可以分为三个主要部分：内核、shell、文件结构文件结构内核是内核是Linux操作系统的核心，负责管理所有的硬件设备操作系统的核心，负责管理所有的硬件设备 Shell是用户和内核之间的接口，它从用户那里接收命令是用户和内核之间的接口，它从用户那里接收命令并将命令送到内核执行并将命令送到内核执行 文件结构负责组织文件在磁盘等存储设备上的存储方式文件结

15、构负责组织文件在磁盘等存储设备上的存储方式 09/11/0816西安邮电学院西安邮电学院ITIT应用型人才实训中心应用型人才实训中心ASIC设计中心Linux操作系统操作系统内核内核内核是控制计算机硬件的核心程序，实现了内核是控制计算机硬件的核心程序，实现了Linux的多用的多用户、多任务机制户、多任务机制 Linux内核版本有两种：稳定版和开发版内核版本有两种：稳定版和开发版 主版本号主版本号.次版本号次版本号.修正号修正号次版本号是偶数，稳定版；若是奇数，开发版次版本号是偶数，稳定版；若是奇数，开发版 09/11/0817西安邮电学院西安邮电学院ITIT应用型人才实训中心应用型人才实训中心

16、ASIC设计中心Linux操作系统操作系统shellShell提供了内核与用户之间的交互界面，可以称之为一个提供了内核与用户之间的交互界面，可以称之为一个解释器，负责解释用户输入的命令然后发送给内核解释器，负责解释用户输入的命令然后发送给内核 用户可以用用户可以用shell来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序 目前流行的目前流行的shell有有ash、bash、ksh、csh、zsh等等09/11/0818西安邮电学院西安邮电学院ITIT应用型人才实训中心应用型人才实训中心ASIC设计中心Linux操作系统操作系统文件结构文件结构文件系统规定了如何在存储设备上存储数据以及如何访问数据文件系统规定了如何在存储设备上存储数据以及如何访问数据 在在Linux中，一切都是文件，文件组织成目录，目录被组织成一种层中，一切都是文件，文件组织成目录，目录被组织成一种层次型的树状结构，以一个根目录开始，所有的其他目录最终都是从次型的树状结构，以一个根目录开始，所有的其他目录最终都是从根目录起源的。根目录起源的。基本文件系统类型有普通文件基本文件系统类型有普通文件(-