基于Innovus的复杂时钟结构分析及实现
2020年电子技术应用第8期
曾晋伟
深圳市中兴微电子技术有限公司，四川 成都610041
摘要： 在先进工艺节点下，随着设计规模越来越大，时钟频率越来越高以及时钟结构越来越复杂，最终整个设计收敛对于时钟质量的依赖越来越明显。针对类似多输入动态mux复杂时钟、IP模块多内部输出时钟等复杂的时钟结构，采用分析时钟框图及基于Innovus工具从网表中提取时钟结构的分析方式进行时钟结构上的详细梳理，提出针对时钟结构分析及clock spec的优化方法。同时在一个超大规模的16 nm top design上基于优化后的clock spec进行CTS，并结合multi-tap的clock tree做法，从得到的结果可以发现在run time、clock latency等方面都有较大的提升，能够满足项目要求的时钟长度等要求，有效避免block接口的时序冲突。
中圖分類號： TN402
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.209803
中文引用格式： 曾晉偉. 基于Innovus的復雜時鐘結構分析及實現[J].電子技術應用，2020，46(8)：64-67.
英文引用格式： Zeng Jinwei. Complicated clock structure analysis and implementation with Innovus implementation system[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(8)：64-67.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.209803
中文引用格式： 曾晉偉. 基于Innovus的復雜時鐘結構分析及實現[J].電子技術應用，2020，46(8)：64-67.
英文引用格式： Zeng Jinwei. Complicated clock structure analysis and implementation with Innovus implementation system[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(8)：64-67.
Complicated clock structure analysis and implementation with Innovus implementation system
Zeng Jinwei
Sanechips Technology Co.，Ltd.，Chengdu 610041，China
Abstract： In advanced process node, as the design scale becomes larger and larger, the clock frequency becomes higher and the clock structure becomes more and more complicated, it is increasingly found that the closure of the design depends more and more on the clock quality. For complicated clock structures such as multi-input dynamic mux, IP modules with multiple internal output clocks, etc., the clock structure is analyzed, and the clock structure is extracted from the netlist based on the Innovus tool, clock spec will be updated based on these analysis. At the same time, CTS is performed on an ultra-large 16 nm top design based on the optimized clock spec, combined with the multi-tap clock tree methodology. From the results obtained, it can be found that the run time, clock latency and other aspects have been greatly improved. It can meet the requirements such as the clock length required by the project, and effectively avoid the timing conflict of the block interface.
Key words : Innovus；physical design；clock tree；multi-tap CTS
0 引言
隨著集成電路工藝進入先進節點(Advanced Node)，以及應用場景的不斷增加，帶來芯片設計規模越來越大以及時鐘結構更加復雜，針對時鐘結構的分析與時鐘的實現也更加困難。就時鐘樹綜合(Clock Tree Synthesis，CTS)而言，時鐘結構復雜程度的增加，可能會帶來公共路徑(Common Path)的長度減少，片上誤差(On Chip Variation，OCV)的影響增加，CTS迭代時間(Turn-Around Time)增加，以及時鐘上功耗增加等問題。因此，在物理實現中，CTS變得越來越重要。
在本文中，借助于Cadence公司的自動化布局布線工具Innovus，首先探討了針對復雜時鐘結構的時鐘如何進行分析，其次基于分析結果提出時鐘實現上可能出現的問題以及解決方案，再次，基于調整進行CTS實現，并與傳統CTS方案的結果進行對比，最后對本文進行總結并對結論進行進一步分析。
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作者信息:
曾晉偉
(深圳市中興微電子技術有限公司，四川 成都610041)
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