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在芯片设计的后端流程中,通过metal修timing是什么意思,怎么实施。举个timing违例说明一下

芯片设计后端流程中通过Metal修Timing

在芯片设计后端流程中,"通过metal修timing"是指通过调整金属层布线来解决时序违例问题的一种技术手段。这是物理设计阶段常用的优化方法之一。

什么是通过Metal修Timing

在芯片设计中,Metal(金属层)是用于连接各个元器件的导线层。通过Metal修Timing主要指:

  • 调整金属走线的布局和路径

  • 更改金属层次选择

  • 优化金属线宽和间距

以解决电路中的时序违例问题,使电路满足时序性能要求。

实施方法

通过Metal修Timing的实施方法包括:

  1. 改变走线层次

    1. 将关键路径上的信号从低层Metal转移到高层Metal

    2. 高层Metal通常有更小的电阻,传输延迟更低

  1. 调整走线路径

    1. 减少弯折和绕线

    2. 缩短关键路径上的走线长度

  1. 优化Via数量

    1. 减少层间连接Via的数量

    2. Via会增加寄生电阻和电容

  1. 加宽金属线

    1. 对于关键信号,适当加宽金属线以减小电阻

    2. 需权衡面积和时序改善

  1. 采用屏蔽技术

    1. 为关键信号添加屏蔽线,减少串扰

时序违例示例及解决方案

示例:建立时间违例(Setup Violation)

假设我们有以下时序违例情况:


解决方案:

  1. Net1走线优化

    1. 将原本在Metal2的走线提升至Metal4或Metal5(更高层金属电阻更小)

    2. 减少Net1的绕线,使布线更直接,可能节省0.4ns

  1. Net2走线优化

    1. 加宽Net2金属线以减小电阻

    2. 减少Via的使用,可能节省0.3ns

  1. 屏蔽措施

    1. 为Net1和Net2添加屏蔽线,减少串扰的影响,可能节省0.2ns

实施这些Metal优化后,可以将1.2ns + 0.8ns的布线延迟降低到约0.7ns + 0.5ns,总共节省0.8ns左右,从而解决0.85ns的时序违例。

注意事项

  • 通过Metal修Timing通常是物理设计后期的优化手段

  • 对关键路径应优先考虑

  • 需要平衡面积、功耗与时序性能

  • 可能需要多次迭代和ECO修改

  • 应考虑设计规则检查(DRC)和制造规则约束

通过合理规划金属层资源和精细的布线优化,可以有效解决芯片设计中的时序问题,提高芯片性能和可靠性。


http://www.kler.cn/a/583056.html

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