Chapter4 标准单元技术.ppt

半网格单元尺寸 (2/2) * * Standard Cell Techniques 单元可以在各个方向上对接，所以一个单元的每一边―上、下、左、右―都应当落在半个网格的位置上，这样就可使我们内部的部件在各个方向上都保持最小的间距。 电源轨线 网格上的导线 网格上的导线 对接边沿 半尺寸设计规则 * * 如前所述，我们希望布置的晶体管之间有最小的间距，以便使芯片上能容纳最大数量的晶体管。如果单元的边沿都位于半个网格的位置上，那么为了使两个对接单元间的晶体管也有最小间距，每一个晶体管就应当距离单元边沿一半的最小间距。 Standard Cell Techniques 即把部件放置在距单元每一边为设计规则所规定的最小距离一半的位置上，对接后可使部件之间的距离正好等于一个设计规则的距离。 电源轨线 对接边沿 最小距离 半最小距离 结论 * * Standard Cell Techniques 我们可以看到，网格决定了库单元的设计： 每一样东西都必须放在网格上；所有的单元都必须服从半网格的规则；单元内部的部件必须与单元边沿保持半个最小距离；整个库就是根据这些约束条件建立起来的。 布线通道 (1/3) * * 在工艺中能够使用的金属层数量决定了标准单元的版图如何布线。 Standard Cell Techniques 在拼接整个版图时，在翻转放置了足够多的行后，可以得到一个如下图所示的阵列。 VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS Metal 1 VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS VSS Metal 1 Metal 2 布线通道 (2/3) * * 由于单元中间布满了元件，已没有地方来走额外的导线。 Standard Cell Techniques 但如果只有两层金属，这一方法使你已几乎没有任何其他的布线位置，因为轨线和单元接触已经用完了所有的布线空间。 如果有五六个金属层，则这种设计方法可以有很大的自由度按你所希望的方式来布线。你可以得到一个非常紧凑，几乎没有浪费任何面积的版图设计。 布线通道 (3/3) * * 对于只有较少金属层的标准单元库所采取的一个策略是：在单元结构的上下即轨线外面留出一些空间以便进行其他布线，这些空隙就是所谓的布线通道。 Standard Cell Techniques 采用布线通道后，单元行不再需要进行隔行翻转，而可以让单元保持它们原来的样子。而且也使布局软件更易于工作。 PMOS NMOS Routing Channel Typical routing area: channel Nets enter channel from above or below Nets in neighbor layers are assigned to tracks on different layers. But don’t bother changing metals for short jumps. Horizontal tracks - metal1 Vertical tracks - metal2 A B C A B C * * Standard Cell Techniques Single-Row Layout Design Routing channel cell cell cell cell cell cell cell cell cell cell wire Horizontal track Vertical track height * * Standard Cell Techniques Routing Channel 结论 * * Standard Cell Techniques 在基于标准单元的版图中，如果工艺中只有较少的金属层： 在电源轨线的外面