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Whole Chip的版图设计,可以用下面两种方式概括:
自上而下规划,然后自下而上的进行具体的模块级版图设计。
全新的项目一般先规划,后进行具体的版图设计工作。其实在多人协同时,规划和模块级版图设计可以同时进行的。
自下而上的进行版图设计,先完成模块级的版图,然后拼接。
适用于改版或者有类似项目参考。
在芯片版图设计前,我们需要做一些准备工作。接下来和大家聊一聊需要做哪些准备。
01
建立环境
开始新项目时,我们会根据公司的项目管理情况,设置项目的路径。在项目路径自己的用户名下,配置virtuoso文件。
为了方便快捷的启动virtuoso,可以在home目录的.cshrc文件中,设置快捷启动方式。比如项目叫Test,virtuoso配置文件为Test_617.cshrc,在路径/project/work/Test/下进行设计工作,可以输入Test快速启动virtuoso,格式如下:
alias Test 'cd /project/work/Test/;source /project/project/work/Test/Test_617.cshrc'
启动virtuoso后,通过图形界面添加项目需要的库,也可在cds.lib文件中直接添加。到目前为止,virtuoso已经基本配置好了。我们还需要建立版图验证的文件夹,比如叫verification,下面包括drc、lvs、cdl等有关验证的文件夹。
02
学习Design Rule
前期准备阶段,先初步的看Design Rule。可以先关注PAD,ESD,SealRing及一些关键的rule。这里单独提出来讲的PAD和ESD,有时候可以决定芯片的最终面积。决定芯片面积可以归为两种:一是PAD决定(PAD limited),二是内部电路决定(CORE limited)。
除了看Design Rule,我们还需要看Electrical Design Rule。我们画版图时常用的方块阻值,可以在这个文件中查到。有些工艺,这部分内容会直接写在Design Rule中。
03
设置Command File
根据drc和lvs Command File的使用说明,设置文件的OPTION。这一步至关重要,设置的结果会影响drc和lvs的验证结果,所以要格外注意。之后会单独讲Command File文件怎么设置。
04
学习规格书
从规格书中,我们可以得到芯片的封装示意图,还可以大概的了解芯片的功能模块。封装示意图可以看出PIN的位置,Die的最大尺寸等关键信息。知道PIN的位置,也就知道PIN对应的PAD的大概位置,由此可以确定关键模块的位置。比如RX的输入PIN在芯片的左上角,输出PIN在芯片的右上角,这时就基本确定了RX模块的位置和布局方式。这里的RX模块应该放在整个芯片的上方,输入输出线要对称,内部的模块也应该上下对称布局。
05
学习Schematic
在进行版图设计前,阅读Schematic是很有必要的。了解芯片的io ring,功能模块,也要注意电路工程师标注的符号,比如电流大小,大功率器件等等。遇到不清楚的标注应请教电路工程师。在阅读电路过程中,也要多与电路工程师讨论。
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