????????時(shí)序驗(yàn)證則是采用時(shí)序分析等方法驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否滿足時(shí)序收斂，這些時(shí)序檢驗(yàn)工作包括反向標(biāo)定(back-annotation)、時(shí)序與功耗的檢驗(yàn)、時(shí)序與信號(hào)完整性的檢驗(yàn)和當(dāng)代低功耗納米先進(jìn)設(shè)計(jì)中的“多模式多端角”(MMMC，multi-mode multi-comer)檢驗(yàn)。

一、反向標(biāo)定

????????在RTL編碼完成后，通過仿真驗(yàn)證并滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的RTL網(wǎng)表再由綜合工具產(chǎn)生門級(jí)網(wǎng)表。檢查門級(jí)網(wǎng)表時(shí)序的目前更準(zhǔn)確的方法可以用PLE(即物理布圖參數(shù)，用來取代傳統(tǒng)的WLM或綜合時(shí)產(chǎn)生的延時(shí)預(yù)估SDF文件），當(dāng)完成布圖布線后，進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真(simulation)驗(yàn)證則由最終布線后產(chǎn)生的SDF完成。這種用SDF作動(dòng)態(tài)仿真驗(yàn)證的方法就稱為反向標(biāo)定（back-annotation)。

????????為了獲得準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，我們需要提供以下影響時(shí)序的參數(shù):①驅(qū)動(dòng)能力；②互連線參數(shù);③總負(fù)載;④環(huán)境因素，即工藝溫度電壓PTV條件。

????????用SDF文件去做時(shí)序仿真的詳細(xì)方法已經(jīng)非常成熟⑴。時(shí)序庫liberty的三種PTV條件(最slow或最壞worst，典型typical或normal正常，最快fast或best最佳），而典型的仿真器卻只能在一種PTV條件下進(jìn)行單次仿真。這樣，我們需要分別輸入最慢的SDF對(duì)最快的時(shí)鐘信號(hào)做建立(時(shí)間）setup 檢查，然后再輸入最快的SDF對(duì)最慢的時(shí)鐘信號(hào)做保持(時(shí)間）hold檢查。目前的靜態(tài)時(shí)序分析工具和硬件描述語言HDL—樣，它會(huì)同時(shí)讀入三種PTV條件的時(shí)序庫liberty文檔并同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。有人認(rèn)為，應(yīng)用HDL單次仿真的結(jié)果與同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種PTV條件仿真相比，它的準(zhǔn)確性可能會(huì)稍差一些，但尚無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來證實(shí)這一點(diǎn)。

二、時(shí)序與功耗、信號(hào)完整性檢驗(yàn)

????????電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和功耗分析是兩項(xiàng)相互緊密關(guān)聯(lián)的工作，可以統(tǒng)一稱為功耗分析。工程應(yīng)用中，前者在做電源預(yù)算規(guī)劃時(shí)要為芯片的供電提供可靠的保障，后者在做功耗分析時(shí)則對(duì)其規(guī)劃方案的最終結(jié)果進(jìn)行檢查并分析。

????????在做時(shí)序分析時(shí)，我們需要確定功耗分析的結(jié)果不僅符合電源預(yù)算規(guī)劃，更重要的是要保證不會(huì)對(duì)時(shí)序產(chǎn)生違例影響。如果在設(shè)計(jì)循環(huán)過程中，布局布線方案經(jīng)過多次修改或流程順序的改動(dòng)，在芯片設(shè)計(jì)的最終驗(yàn)證與簽核時(shí)，必須再次檢查和確定電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和電壓降分析的結(jié)果、功耗的結(jié)果不僅符合電源預(yù)算，還要符合時(shí)序的要求。

????????的低功耗設(shè)計(jì)中，由于多電源多電壓MSMV的應(yīng)用和電源關(guān)斷技術(shù)PSO的引入，以及動(dòng)態(tài)電壓與頻率調(diào)節(jié)技術(shù)在物理中的實(shí)施，都會(huì)使得功耗分析的工作量增加，復(fù)雜性增大。由于芯片中的溫度效應(yīng)也會(huì)對(duì)功耗泄漏、信號(hào)完整性和時(shí)序發(fā)生影響，需要由熱力學(xué)引擎單獨(dú)進(jìn)行“溫度意識(shí)（temperature-aware)”分析。這些額外因素在引用電源網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果做時(shí)序分析時(shí)都是要倍加關(guān)注，并要仔細(xì)檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。隨著SSTA（統(tǒng)計(jì)STA）的發(fā)展，電壓和溫度波動(dòng)引起的統(tǒng)計(jì)誤差計(jì)算分析也將成為一個(gè)重要的任務(wù)。

????????在進(jìn)入深亞微米的設(shè)計(jì)階段早期，信號(hào)完整性SI分析是獨(dú)立完成的。后來的經(jīng)驗(yàn)表明，合理的分析方法則是將它和時(shí)序分析一起進(jìn)行。

????????在低功耗設(shè)計(jì)中信號(hào)完整性同樣帶來了分析方法的新的復(fù)雜性。由于多電源多電壓MSMV和多閾值器件MTCMOS的應(yīng)用，以及電平轉(zhuǎn)換單元（level shifter)的添加，都會(huì)給SI分析帶來不同的結(jié)果。這時(shí)，由于在不同電壓和閾值條件下進(jìn)行噪聲分析，需要調(diào)用不同的晶體管級(jí)的仿真模型來進(jìn)行信號(hào)串?dāng)_的計(jì)算，并進(jìn)一步分析對(duì)時(shí)序的作用。

????????在65nm或以下的設(shè)計(jì)中，對(duì)于S I分析目前采用壞時(shí)序條件做分析，這時(shí)或許會(huì)帶來過于悲觀的結(jié)果。因此，應(yīng)用中還會(huì)結(jié)合SI和電壓降的數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)鍵路徑進(jìn)行仿真分析，以進(jìn)一步過濾悲觀誤差數(shù)據(jù)，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

????????綜合大量SoC芯片設(shè)計(jì)過程，通過低功耗和納米技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，在最終驗(yàn)證與簽核時(shí)，要根據(jù)功耗分析和電壓降分析的合格結(jié)果，然后再結(jié)合信號(hào)完整性做最終MMMC時(shí)序分析。

三、MMMC時(shí)序驗(yàn)證

????????對(duì)于65mn以下的設(shè)計(jì)，"多模式多端角”MMMC分析方法的使用已經(jīng)逐漸變成了時(shí)序驗(yàn)證的一項(xiàng)基本要求，并且已經(jīng)用于實(shí)際芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。使用MMMC時(shí)序驗(yàn)證的關(guān)鍵是建立或提供多模式多端角數(shù)據(jù)并將它們進(jìn)行合理地組合，進(jìn)而對(duì)芯片設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的時(shí)序分析。

????????MMMC中最主要的模式是集成電路設(shè)計(jì)的功能要求，即標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序約束模式，其他模式還有掃描模式、自檢BIST模式、DVFS模式等。多端角包括了半導(dǎo)體器件條件（不同PTV的時(shí)序庫)與RC條件(參數(shù)提取和derating)。

1、單模式單端角

????????在做基本時(shí)序分析時(shí)，它是以單模式單端角(SMSC,single-mode single-corner)條件為例的。除了最基本的建立時(shí)間（setup )和保持時(shí)間(hold)外，時(shí)序分析還包括時(shí)序特例（exceptions)、虛假（false)時(shí)序路徑、多周期(multicycle)時(shí)序路徑、時(shí)間借用（time borrowing)，以及時(shí)鐘門控中的信號(hào)選擇定義條件等。單模式單端角時(shí)序分析的內(nèi)容是構(gòu)成MMMC分析的前提和基礎(chǔ)。單模式單端角通常還會(huì)用于芯片設(shè)計(jì)早期或原型（proto-typing)設(shè)計(jì)過程中,這時(shí)可采用典型（typical）時(shí)序庫條件，如邏輯綜合就是一例。

????????在MMMC的應(yīng)用環(huán)境里，EDA工具能夠同時(shí)讀入多種模式或多種時(shí)序約束文件、多種時(shí)序庫文件和多種電阻電容文件。當(dāng)選定了一種模式和一種端角后，這時(shí)的工具環(huán)境會(huì)提供一種相應(yīng)的視圖來方便地顯示分析狀況和結(jié)果。

2、兩個(gè)時(shí)序庫或兩個(gè)端角

????????在大多數(shù)設(shè)計(jì)中，我們用兩個(gè)時(shí)序庫或兩個(gè)端角，即用最佳/最差時(shí)序庫BC/WC(best case/worst case )進(jìn)行靜態(tài)時(shí)序分析。實(shí)際應(yīng)用多見于130nm以上的工藝，例如采用8in裸片，它們往往不特意強(qiáng)調(diào)低功耗，芯片設(shè)計(jì)可以是短期使用的消費(fèi)類電子產(chǎn)品。

3、RC端角

????????我們知道在做提取時(shí)，是根據(jù)代工廠提供的多種PTV和工藝條件去產(chǎn)生多種電阻電容文件，或簡(jiǎn)稱電容表格(cap table)文件。當(dāng)布線完成后，根據(jù)時(shí)序數(shù)據(jù)結(jié)果，還可以用電阻和電容標(biāo)定因子(scaling factor)進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)定。在以上條件下產(chǎn)生的每一個(gè)電容表格文件，我們定義它為一個(gè)RC端角。如：

• 定義cbest代表最佳電容數(shù)據(jù)；
• 定義cworst代表最差電容數(shù)據(jù)；
• 定義rcbest代表最差電阻電容數(shù)據(jù)；
• 定義rcworst代表最佳電阻電容數(shù)據(jù)；
• 定義typical代表典型電阻電容數(shù)據(jù)。

????????在MMMC時(shí)序分析中，模式和端角的組合選擇是關(guān)鍵。例如，假設(shè)分別給定3種模式的時(shí)序約束條件，3種時(shí)序庫端角文件，4種RC端角文件，完整地將它們結(jié)合起來共有36種組合，問題是如何最佳地將它們組合去檢驗(yàn)并減少運(yùn)行次數(shù)。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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