数字集成电路 后端设计 APR流程 之Astro.pdf.pdfVIP

Astro 布局布线流程 随着深亚微米工艺的应用，逻辑门间的连线主导了电路的时序性能。在实际设计时，设 计者不再只是完成简单的逻辑门摆放和连线工作，更重要的是要降低实际的连线延迟，使最 后的物理设计时序性能满足设计要求。 Astro 是由 Synopsys 公司开发的物理设计软件，适用于现在的主流设计。Astro 提供了一 套完整的物理设计流程，布局布线同时还具有时序优化功能，可以在一次流程中使设计电路 达到预设指标。但 Astro 步骤繁多、设定复杂，本章将针对 Astro 的设计流程借助一个简单 的设计实例，对 Astro 一次流程中的主要步骤进行简单说明，使读者短时间内可以了解 Astro 。 一. 数据准备 本流程中需要的输入数据包括：网表文件（Netlist File ）、时序约束 SDC 文件（Timing Constraint File ）、参考库（Reference Library ）、定义 PAD 顺序或位置信息的 TDF 文件（Top Design File ）、工艺tf 文件（Technology File ）。其中工艺文件和部分参考库文件由Foundry 提 供。 1. 网表： 网表文件由前端工程师提供，格式一般采用 verilog （.v）格式。布局布线用网表文件一般由 Design Compiler （DC ）综合得到。从DC 中输出网表时，需要在脚本中如下命令，以满足Astro 的要求。 2. 时序约束文件： 时序约束文件由前端工程师提供，格式一般采用 SDC （.sdc）格式，SDC 文件也由 DC 中输出。 时序约束文件中所加的约束只能针对顶层端口，文件中时钟定义可能需要加以修改。因为从 DC 中输出的时钟定义一般不指定具体的单元及其端口，Astro 通常很难根据这样的时钟定义找到真正的 时钟源，因此需要先在网表中找到真正的时钟端口，并据此在 SDC 文件中加以修改。例如，原来的 SDC 文件中时钟的定义片段为： 原来的时序约束文件是给予综合的 DC 用，而不是用来布局布线的。所以综合用的 SDC 文件中只 给出了一个“产生时钟（create clock ）”的命令，根据上面这段时序约束文件中的片段，Astro 一般无 法找到 clk_div/clk ，因此需要将“get_pin ”的目标修改替换为在网表中的一个实际的时钟产生的单元： clk_div/CK01D1/Z. 。修改 SDC 片段结果如下： 3. 参考库： 参考库包括标准单元（STD）库、输入输出单元（I/O ）库和IP 库。前两种都由 Foundary 提供， IP 库可以由 Foundary 提供，也可以用户自己建立。 举一个简单的例子简要说明下 IP 库的建立。在某些项目中，比较典型的用户自定义RAM IP 模块。 使用 Memory Compiler 可以产生 GDSII 文件，需要自己建立 Milkyway 格式 IP 库以作为参考库代入 Astro 设计流程。其具体步骤为： 1. 运行 Memory Compiler ，产生需要的Memory block ，具体参考memory compiler 的使用手册。 2. 运行 Astro ，把 GDSII 文件导入，Smash，进行 Blockage Pin Via Extraction 后产生 FRAM view 。 3. 在 Astro 中把memory compiler 产生的 lib 文件转换成 clf 文件并读入，或者读入.db 文件，生 成 TIM/LM view 。 关于导入 GDSII 文件具体参考《milkyway database preparation》，需要注意两点： 1. 层号（Layer Number ）问题，不同的工艺下的相同层的层号可能不同。如若不同，需要写一 个映射文件在读入 GDSII 文件转换。 2. 特殊自定义模拟单元的 IP 库的，ib 文件、clf 文件等需要自己写，由 Astro 读入生成 IP 库的 LM view ，若仅由 GDSII 文件生成一个 Fram view ，IP 库的 Milkyway 格式的库中没有 TIM view， 在时序驱动（Timing