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数字芯片中的GPIO是什么?

热度 4已有 682 次阅读| 2024-1-3 23:16 |个人分类:后端项目经验|系统分类:芯片设计

新的一年开始了,挑战清单已经密密麻麻了。

诸多项目中得以窥见全流程的工作,因此想做个记录,点点滴滴让全流程的工作留下蛛丝马迹,供有意者探索。

今天就记录一下full chip常用的一种单元--GPIO。

GPIO,全称是general purpose input/output。简单说就是通用的接口单元,用作整个芯片的信号输入输出,电源的输入输出等。对于不同的封装方式,IO单元所承担的功能也有些许差别。 早期的wire-bond 封装方式,芯片的引脚的金线是直接通过bond pad和GPIO相连,来完成芯片外部和芯片内部的信号交互,也包括电源引脚。 而另一种先进一些的封装方式 flip-chip,则是需要通过芯片顶部的bump连接RDL层(也叫AP层,铝层)来和IO单元连接,从而实现内外信号的交互以及电源供应。

GPIO内部的电路结构就不做详解,这里简单介绍一下在数字后端中的分类和应用特点。GPIO主要分为一下几类:

  1. Digital IO, 用来传递数字信号

  2. Analog IO,用来传递模拟信号

  3. 对应的数字电源和地IO,即PVDD1DGZ, PVSSI2DGZ

  4. 对应的模拟电源和地IO,即PVDD1ANA, PVSS2ANA

  5. Power On Control IO, PVDD2POC,当IO的电压高于core的电压时,用来避免电流或总线竞争情况的发生。

  6. IOFiller,IO cut, IO end , corner cell等


与GPIO紧密相关的就时bond pad,是用来连接金线用的;或者前文提到的bump。

GPIO的使用,常常要考虑以下方面注意事项:

  1. 是否包含ESD保护电路,

  2. IO cell的方向,H方向还是V方向

  3. 是否需要上拉电阻单元等

  4. 同时也要考虑工作电压,over drive和under drive的电压场景是否满足设计需求。

  5. 必须加上POC IO

  6. 电源和地的配比,分别给signal IO供电和给core 区域供电,这个很重要,后面单独详述。

  7. 是否有数字模拟混用的IO,需要考虑加PRCUT IO进行保护

  8. 加Corner cell和IO Filler,以及endcap IO

  9. LVS时候的注意事项

  10. final DRC里面的金手指DRC rule要特别注意

  11. 是否要跑perc检查电器学完整性

  12. pad的rule单独查

  13. review checklist



简单先记录这些,后面慢慢详述在实际PR应用中的每个注意事项。


4

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发表评论 评论 (1 个评论)

回复 icexplorer98 2024-6-17 16:57
求更新

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