数字IC前端设计流程及工具

EDA/IC设计

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描述

以门级网表(Netlist)生成为分界线,之前称为前端,之后称为后端。

布局布线之前可以认为是前端,布局布线到流片是后端。

** 前端:逻辑设计,RTL ——》 Netlist 门级网表;

**

** 后端:物理设计,Netlist 门级网表 ——》 物理版图;**

RTL

RTL

Synthesis:综合,主要任务是将 RTL 代码 转成 门级网表;

典型的网表文件由单元(Cell)、引脚(Pin)、端口(Port)、网络(Net)组成。

Synthesis 输入:RTL 代码,工艺库,约束

Synthesis 输出:Netlist 门级网表(用于布局布线),标准延迟文件(用于时序仿真);综合后的报告;

RTL

功能仿真

验证 RTL 代码设计的功能正确性没有加入延时信息,又叫前仿真,工具有 Mentor 的 Modelsim ,Synopsys 的 VCS,Candence 的 NC-Verilog。 在综合、布局布线以后,有加入延时的后仿真(时序仿真)。

Synthesis 综合

逻辑综合的结果(目的)是把 HDL 代码翻译成门级网表 netlist ,工具有 Synopsys 的 Design Compiler(简称 DC) ,门级网表拿去布局布线。

DFT 可测性设计

DFT(Design for Test)可测性设计 ,为了测试而加入的设计,常见技术 :

(1) Scan Chain(扫描链) ,针对时序电路,测试寄存器(Flip-Flop)和组合逻辑;

(2) MBIST (Memory Bulit-in Self Test,内建自测试),测试芯片中存储资源, rom 和 ram,在设计中插入内建自测试逻辑;

(3) Boundary Scan(边界扫描) ,测试封装与 IO、芯片间互联,主要逻辑有 TAP Controller 和 Boundary Scanchain)、JTAG(JTAG 是boundary scan design中用到的一个基本结构)。

ATPG(Automatic Test Pattern Generation,自动测试向量生成,基于扫描链,根据算法推算出应该加载到扫描链上的激励序列和期望序列,这样的序列称为测试向量);

DFT 构建硬件结构,ATPG 生成测试向量。

形式验证

形式验证,属于验证范畴 ,从 **功能上 **对综合后的网表进行验证,常用的是 等价性检验 ,以功能验证后的 HDL 设计为参考,对比综合后的网表功能,检验是否在功能上存在等价性, 保证综合后没有改变原先 HDL 描述的功能

形式验证工具有 Synopsys 的 Formality。

STA 静态时序分析

STA 静态时序分析(Static Timing Analyse),属于验证范畴,从时序上对综合后的网表进行验证,检查电路是否存在建立时间、保持时间等违例。

注意 STA 和 形式验证的不同,STA 从时序上验证,形式验证从功能上验证

STA 工具有 Synosys 的 Prime Time。

RTL

RTL

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