Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. Рындин Е.А - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

109
нятых форматов топологического описания является язык CIF - Caltech Intermediate
Form (промежуточная форма) [23].
Примитивами языка CIF являются топологические фигуры в различных сло-
ях. Соответственно, основными операторами являются Box и Layer, позволяющие
описать размеры, координаты и ориентацию прямоугольного элемента топологии и
определить слой, в котором данный элемент должен быть выполнен [23]. В принци-
пе, этих операторов достаточно для описания практически любой топологии. Ос-
тальные операторы предоставляют дополнительные описательные возможности.
4.6. Организация САПР
Основной структурной схемой большинства современных САПР является так
называемый “Кремниевый компилятор” (рис. 66) [90, 19]. В данном случае проекти-
рование выполняется на высоком уровне и автоматически компилируется в язык
низкого уровня (описание топологии). При этом может использоваться несколько
стадий компиляции. Это, естественно, не означает, что решены все задачи, связан-
ные с разработкой и реализацией алгоритмов компиляции.
Рис. 66. Структурная схема САПР СБИС
Прежде всего, обеспечение столь сложного автоматического преобразования,
как правило, требует определенной функциональной и структурной избыточности,
что снижает эффективность использования площади кристалла и быстродействие в
обмен на повышение степени автоматизации проектирования. Но, в соответствии с
современными требованиями, мало получить решение в автоматическом режиме.
Высокие требования предъявляются к качеству проектного решения.
Можно выделить два основных подхода к решению проблемы повышения
эффективности компиляции:
1) совершенствование лингвистического, математического и программного обеспе-
чений САПР (разработка более эффективных и гибких языков описания, более
оптимальных методов, алгоритмов и программ автоматического преобразования
и т.д.);
2) совершенствование элементной базы СБИС (разработка элементной базы, отли-
чающейся более высокой гибкостью с точки зрения размещения и трассировки).
Первое направление вытекает из основной идеи кремниевой компиляции -
“стирания различий” между программой и интегральной схемой, максимального
110
приближения проектирования СБИС к процессу программирования [90, 19]. Это
позволяет в определенной степени использовать приемы программирования и в то
же время находить более оптимальное, всесторонне взвешенное решение.
4.7. Элементная база и маршруты проектирования СБИС
Совершенствование элементной базы СБИС заключается в поиске новых
принципов проектирования интегральных библиотечных элементов, а также фраг-
ментов СБИС на их основе, позволяющих повысить эффективность алгоритмов
компиляции и качество проектных решений. Примером реализации данного подхода
является методология проектирования заказных СБИС на основе адаптированной к
САПР элементной базы [21, 92].
Основная идея данной методологии - использование конструктивных вариан-
тов логических элементов, полученных в соответствии со следующими принципами
и требованиями:
1) блоки и элементы СБИС строятся иерархически;
2) элементы строятся на основе набора структурно-топологических примитивов
(СТП), размещаемых в линейку и представляющих различные части логических
элементов;
3) для различных микроэлектронных технологий (КМОП, ТТЛШ, ЭСЛ и др.) и раз-
личных типов логических элементов (И-НЕ, ИЛИ-НЕ и др.) СТП имеют простую
унифицированную прямоугольную форму;
4) функциональная работоспособность логического элемента обеспечивается для
любого порядка расположения СТП (“гибкая цоколевка”). Это позволяет значи-
тельно упростить алгоритмы размещения и трассировки и повысить их эффек-
тивность;
5) имеется возможность независимого масштабирования СТП в логических элемен-
тах;
6) вводятся “ТРАНЗИТНЫЙ” и “ПУСТОЙ” примитивы, обеспечивающие прони-
цаемость элементов и блоков для транзитных шин;
7) формируется интегрированная база данных, содержащая необходимую инфор-
мацию об СТП.
Цель данной методологии - автоматическое проектирование блоков и кри-
сталлов СБИС, позволяющее повысить эффективность использования площади кри-
сталла и сократить время проектирования.
Повышение плотности размещения и быстродействия СБИС на базе адапти-
рованных к САПР элементов по сравнению с традиционными достигается за счет
сокращения длины соединительных линий, числа изгибов и межслойных переходов.
Это возможно благодаря принятой концепции проектирования топологии инте-
гральных логических элементов в соответствии с расположением соединительных
линий в соседних элементах. Данная концепция позволяет прямо проводить через

Страницы