數字后端按崗位類別可以分為:邏輯綜合,布局布線physical design,靜態時序分析(STA),功耗分析Power analysis,物理驗證physical verification等崗位。
邏輯綜合(Synthesis)主要負責將RTL code轉換為實際后端使用的netlist網表, 一個好的網表對布局布線的工作起到決定性作用。要盡可能做到performance, power, area的優化。尤其是現如今的一些要求高性能的設計,對綜合的要求非常高。綜合質量很大一定程度上取決于綜合軟件的性能,業界流行的兩個綜合工具是Synopsys的Design Compiler和Cadence的Genus,熟練的掌握兩個工具的使用方法是綜合工作的一個基本條件。
布局布線(PD)是數字后端中占比最大的工作,主要負責netlist到GDSII的轉化過程,步驟包括Floorplan,Place,CTS,Optimize,Route,ECO等,確保自己負責的模塊滿足時序還有物理制造的要求。同時,需要協同其他工程師,及時提供他們需要的文件,比如def, spef,網表等。是數字后端中最核心的工作。布局布線對工具的依賴程度較強,而且工具操作相對來說較為復雜。業界較為常用的是cadence的Innovus軟件和Synopsys的ICC,掌握這兩大工具的使用需要花費一定的時間。
靜態時序分析簡稱為STA,時序驗證分析是數字后端中的重要一塊內容,芯片需要滿足各種corner下面的setup,hold時序要求以及其他的transition, capacitance, noise等要求。STA需要制定整個芯片的sdc約束文件,選擇芯片需要signoff的corner以及全芯片的timing eco流程。是一份難度要求很高的工作。靜態時序分析通常通常需要掌握Synopsys的primetime以及cadence的tempus兩大軟件的使用方法。
物理驗證(PV)也是tape out前的一項重要事項。如果物理驗證有錯,那芯片生產就會失敗。在布局布線工具中,軟件只能檢查到金屬層上的物理違反,而真正的物理驗證需要檢查到器件底層(base layer).因此,物理驗證需要將金屬層和底層金屬合并到一起,進行全芯片的drc檢查。同時,還需要做全芯片的LVS(版圖與原理圖一致性檢查),ERC(電氣規則檢查)。確保芯片沒有任何物理設計規則違反。物理驗證一般在mentor公司的calibre中進行,是業界標準的物理驗證工具。
功耗分析(PA)也是芯片signoff的重要一大塊,隨著現在芯片的規模越來越大,功耗在芯片的中的地位也越來越高。功耗分析的兩大任務是分析IR drop(電壓降)和EM(電遷移)。及時將結果反饋給布局布線任務組,讓他們及時修改后端設計圖,解決設計中潛在的問題。
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