LEC在IC設(shè)計(jì)中的重要意義

　　ASIC芯片是用于供專門應(yīng)用的集成電路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)芯片技術(shù)，在集成電路界被認(rèn)為是一種為專門目的而設(shè)計(jì)的集成電路。ASIC芯片技術(shù)發(fā)展迅速，目前ASIC芯片間的轉(zhuǎn)發(fā)性能通?？蛇_(dá)到1Gbs甚至更高，于是給交換矩陣提供了極好的物質(zhì)基礎(chǔ)。ASIC的特點(diǎn)是面向特定用戶的需求，ASIC在批量生產(chǎn)時(shí)與通用集成電路相比具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強(qiáng)、成本降低等優(yōu)點(diǎn)。

　　ASIC芯片技術(shù)所有接口模塊(包括控制模塊)都連接到一個(gè)矩陣式背板上，通過ASIC芯片到ASIC芯片的直接轉(zhuǎn)發(fā)，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)模塊之間的通信;每個(gè)模塊的緩存只處理本模塊上的輸入輸出隊(duì)列，因此對內(nèi)存芯片性能的要求大大低于共享內(nèi)存方式?？傊?，交換矩陣的特點(diǎn)是訪問效率高，適合同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)訪問，容易提供非常高的帶寬，并且性能擴(kuò)展方便，不易受CPU、總線以及內(nèi)存技術(shù)的限制。目前大部分的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)廠商在其第三層核心交換設(shè)備中都越來越多地采用了這種技術(shù)。

　　LEC對ASIC的重要性

　　ASIC在流片之前，要經(jīng)歷一系列設(shè)計(jì)步驟，如綜合、布局布線、簽核(sign-offs)、ECO(工程變更單)以及眾多優(yōu)化過程。在每個(gè)階段，我們都需要確保邏輯功能完好無損，并且不會因?yàn)槿魏巫詣踊蚴謩痈亩袛?。如果功能在整個(gè)過程中的任何時(shí)刻發(fā)生變化，整個(gè)芯片就變得毫無用處。這就是為什么LEC是整個(gè)芯片設(shè)計(jì)過程中最重要的原因之一。隨著制程技術(shù)節(jié)點(diǎn)的縮小和復(fù)雜性的增加，邏輯等效檢查在確保功能的正確性方面起著重要作用。

　　什么是LEC

　　LEC包括三個(gè)步驟，如下圖所示：設(shè)置模式，映射模式和比較模式。

　　邏輯等效檢查的步驟

　　有各種用于執(zhí)行LEC的EDA工具，例如Synopsys Formality和Cadence Conformal。這里，我們將Conformal工具作為參考，以解釋LEC的重要性。

　　邏輯等效檢查的步驟：

　　一.設(shè)置

　　在設(shè)置模式下，Conformal工具讀取兩個(gè)設(shè)計(jì)。我們指定設(shè)計(jì)類型，即Golden(綜合網(wǎng)表)和修訂版(通常，修改后的設(shè)計(jì)是Conformal工具與Golden設(shè)計(jì)相比的修改或后處理設(shè)計(jì))。對于LEC的執(zhí)行，Conformal工具需要三種類型的文件。

　　在從設(shè)置模式到LEC模式的過渡中，Conformal工具展平并模擬Golden和修改后的設(shè)計(jì)并自動映射關(guān)鍵點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn)定義為：主要輸入、主要產(chǎn)出、D Flip-Flops、D鎖存、TIE-E門(錯(cuò)誤門，在修訂設(shè)計(jì)中存在x賦值時(shí)創(chuàng)建)、TIE-Z門(高阻抗或浮動信號)、黑匣子

　　二.映射

　　在等效性檢查的第二階段，Conformal工具自動映射關(guān)鍵點(diǎn)并進(jìn)行比較。比較完成后，它會確定差異。Conformal工具使用兩種基于名稱的方法和一種無名方法來映射關(guān)鍵點(diǎn)。當(dāng)對邏輯進(jìn)行微小更改時(shí)，基于名稱的映射對于gate-to-gate比較非常有用。

　　相反，當(dāng)Conformal工具必須使用完全不同的名稱映射設(shè)計(jì)時(shí)，無名映射方法很有用。默認(rèn)情況下，它會在退出設(shè)置模式時(shí)使用名稱優(yōu)先映射方法自動映射關(guān)鍵點(diǎn)。Conformal工具未映射的關(guān)鍵點(diǎn)被歸類為未映射的點(diǎn)。

　　未映射的點(diǎn)分為三類：

　　1.額外未映射的點(diǎn)是僅在其中一個(gè)設(shè)計(jì)(Golden或Revised)中出現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。

　　2.無法到達(dá)的未映射點(diǎn)是沒有可觀察點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)，例如主輸出。

　　3.未映射的未映射點(diǎn)是可到達(dá)的關(guān)鍵點(diǎn)，但在相應(yīng)設(shè)計(jì)的邏輯扇入錐中沒有對應(yīng)點(diǎn)。

　　三.比較

　　在Conformal工具映射關(guān)鍵點(diǎn)之后，驗(yàn)證的下一步是比較。比較檢查關(guān)鍵點(diǎn)以確定它們是等效還是非等效。比較確定比較點(diǎn)是否：等效、非等效、逆等效(Inverted-equivalent)、中止。

　　LEC失敗的常見區(qū)域

　　如果在設(shè)計(jì)中使用多位觸發(fā)器，則將出現(xiàn)映射golden網(wǎng)表與修訂網(wǎng)表的問題，因?yàn)橛|發(fā)器名稱將在修訂后的網(wǎng)表中更改。在修訂的網(wǎng)表中克隆后，時(shí)鐘門控單元未被映射。在定時(shí)修復(fù)期間或在執(zhí)行手動ECO時(shí)，邏輯連接會中斷。功能ECO實(shí)施。缺少DFT約束。

　　結(jié)論

　　LEC減少對門級仿真的依賴。提高了對合成和布局布線的新工具修訂的信心。在不編寫測試模式的情況下等效性幾近完美。降低后端進(jìn)程丟失的漏洞風(fēng)險(xiǎn)。