ALF簡介及IC設(shè)計流程

單元布放和內(nèi)部互連布線過程簡稱為布局，電源或時鐘網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之類特殊布局沒有在圖1中明確表示。ALF單元模型含有抽象物理信息，像單元大小和形狀、單元引腳和路由障礙位置、大小和形狀等等，這些都與布局有關(guān)。

同樣，與單元內(nèi)布線圖有關(guān)的抽象信息也能在ALF中表示，包括特定層布線區(qū)域、邊界和連接特性，這些信息與制造能力有關(guān)，像天線規(guī)則和金屬密度檢查之類。除了單元模型，布線規(guī)則也在ALF中表示，這部分包括布線段寬度和長度的限制、布線段之間的距離以及通孔之間的距離等。

已實現(xiàn)的IC不僅要按功能和布局進行校正，還必須滿足電氣性能條件制約，主要是時序方面，其它電氣性能如功耗、信號完整性和可靠性也變得越來越重要，信號完整性指信號波形的干凈程度、對串?dāng)_噪聲的抵抗性和電壓降。

可靠性是指在電遷移應(yīng)力、熱電效應(yīng)和熱不穩(wěn)定性存在情況下的長期運行穩(wěn)定性。ALF單元模型支持用于時序、功率、信號完整性和可靠性的數(shù)據(jù)描述，如可靠性數(shù)據(jù)可描述為對電壓、電流或工作頻率的限制條件。

ALF的一個特殊之處是這些數(shù)據(jù)在激勵中的表達方式，它通過矢量表達式進行表述，數(shù)據(jù)可用這種特性與特定環(huán)境的運行條件聯(lián)系起來，以完成更為精確的性能分析。

IC實現(xiàn)過程每一步都要進行性能分析，RTL綜合、單元布放和互連布線應(yīng)用已經(jīng)包含了靜態(tài)時序分析(STA)和其它性能分析功能。同樣，在每步完成之后，還可進行獨立的性能分析，以便更精確地測量得到的性能。

電氣性能不僅取決于單元間的相互作用，還與連線所引起的寄生現(xiàn)象有關(guān)。網(wǎng)表生成以后，寄生參數(shù)可以用線負載模型(WLM)進行統(tǒng)計預(yù)估。布局后通過預(yù)先估算布放單元引腳間特定的布線長度能精確預(yù)計到寄生參數(shù)，布線完成后，實際寄生參數(shù)利用標(biāo)準(zhǔn)寄生參數(shù)交換格式(SPEF)在文件中進行提取和表達。

ALF互連模型能夠描述統(tǒng)計的WLM，它是一個根據(jù)估計的布線或互連分析模型進行寄生參數(shù)評估的規(guī)則?；ミB分析模型可以指定寄生現(xiàn)象所需間隔，以及根據(jù)寄生參數(shù)示例和驅(qū)動器單元電氣模型來計算時序、噪聲、電壓和電流。特定驅(qū)動器單元電氣模型所用數(shù)據(jù)在ALF中表現(xiàn)為單元特性數(shù)據(jù)的一部分。

IC分層實現(xiàn)與原型生成

以單元作為構(gòu)建模塊的IC實現(xiàn)流程受到單元和網(wǎng)絡(luò)等目標(biāo)數(shù)目的制約，可由設(shè)計人員和應(yīng)用流程進行處理。對于超過目標(biāo)限制但還可以處理的IC，可以使用下面方法，這些方法也可組合使用。

* 自底向上設(shè)計：首先由單元創(chuàng)建較大的構(gòu)建模塊，然后使用這些模塊來實現(xiàn)IC。

* 自頂向下設(shè)計：首先將設(shè)計分成子設(shè)計，實現(xiàn)子設(shè)計作為模塊，然后將這些模塊組裝起來。

* 原型制作：首先為整個設(shè)計做一個簡化所謂的虛擬實現(xiàn)，然后將虛擬實現(xiàn)分割為不同的模塊，使用虛擬實現(xiàn)的結(jié)果作為每個模塊實際實現(xiàn)的限制條件，最后再把各模塊組裝起來。

所有這些方法的共同點是創(chuàng)建模塊，以減少應(yīng)用面對的對象數(shù)量，模塊創(chuàng)建流程見圖2。

模塊可用基本IC實現(xiàn)流程來創(chuàng)建(見圖2)，可以再使用的模塊一般稱為IP。對“硬”模塊來說，實現(xiàn)流程主要的輸出是帶布局布線的門級網(wǎng)表，保存下來后最終轉(zhuǎn)換為物理布線圖，而“軟”模塊只有設(shè)計主要輸出即RTL設(shè)計表述被保存下來。

設(shè)計流程輸出只用于模塊描述，即創(chuàng)建用于模塊的抽象模型，模塊描述包括了在特性描述和接下來的抽象中反復(fù)進行的性能分析。抽象含有減少物理實現(xiàn)數(shù)據(jù)以及性能分析數(shù)據(jù)和特定模型的關(guān)系方面的內(nèi)容，模型規(guī)范和模型本身兩者都能用ALF進行表述。

流程的變量包括IC部分實現(xiàn)，如只做RTL綜合和布放而沒有布線，這特別適用于不保留實現(xiàn)數(shù)據(jù)的軟模塊。不保留模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的概念是通過之后在其它模塊上下文中完成，而不是在前端單獨實現(xiàn)，這樣可獲得更好的整體性能效果。

根據(jù)模塊是用作硬模塊還是軟模塊，ALF模型能表述不同等級的抽象。用作硬模塊的ALF模型具有和單元ALF模型相同的特性，此外，網(wǎng)表和表述實現(xiàn)流程輸出的寄生參數(shù)可部分保留在ALF模型中，特別是在模塊邊界處。這樣就能在一個IC實現(xiàn)的上下文中對相鄰模塊之間的電氣相互作用進行精確分析。另一方面，用于軟模塊的ALF模型可以表述一個統(tǒng)計范圍，或者描述數(shù)據(jù)的上下邊界，而不是“硬”的特性數(shù)據(jù)，這是因為實際模塊實現(xiàn)具有一定程度可變性，此外統(tǒng)計得出的WLM也能裝在模塊模型中。

ALF支持用參數(shù)表示模塊特定建模特性，即可用各種物理形狀和大小以及可變位寬與特性實現(xiàn)的模塊，ALF里的組、模板、靜態(tài)和動態(tài)模板等概念都能這樣用。