数字IC后端面试题：电源走线、交替路由与线间干扰解析

"陈涛后端面试总结" 这篇资源是对数字集成电路后端设计面试问题的总结，主要关注后端面试中的常见技术问题。以下是各问题的详细解释： 1、为什么电源走线选用最上面的金属层？ 电源走线通常选择在最上面的金属层，原因包括： - 高层适合全局路由，因为底层往往已经布满了标准单元的连接，使用顶层可以避免资源冲突。 - 顶层的电磁兼容性（EM）性能较好，能承受更大的电流，而底层的EM能力相对较弱。 - 顶层金属较厚，可以提供更好的电流承载能力。 - 由于IP核通常占据较低的层次，如果顶层未被禁止布线，电源走线可以穿越，而底层则无法做到，同时高层对下层的噪声影响较小。 2、为什么使用横竖交替的走线方式（HVH/VHV）？ 这种走线方式的原因： - 更有效地利用布线资源，增加布线的灵活性。 - 减少线间干扰，提高信号质量，因为垂直和水平方向的布线可以减少相互之间的耦合。 3、如何解决线间干扰（X-Talk Violation）？ 解决线间干扰的方法多样： - 增加受害网络的驱动能力，或者减小侵害网络的驱动能力，以降低干扰的影响。 - 使用双间距（Double Spacing）或屏蔽（Shielding），隔离相邻线路，减少耦合。 - 在受害网络中插入缓冲器（Buffer），以增强抗干扰能力。 - 将受害单元的输入端替换为高阈值电压（Hi-Vth）的单元，确保在小扰动下不会翻转。 - 调整时序窗口（Timing Windows），使得在干扰期间，受影响的信号不进行传输。 4、哪些因素可以影响标准单元的传播延迟？ 标准单元的传播延迟受多种因素影响： - 工艺、电压和温度（PVT）：工艺条件的不同，电压的变化以及环境温度的高低都会直接影响单元的延迟性能。 - 输入转换速度：输入信号变化的速度越快，单元需要处理的动态功耗越大，可能会增加延迟。 - 输出负载：输出端口连接的其他单元或负载越多，延迟也会相应增加。 - 阈值电压（Vth）：单元内部晶体管的阈值电压会影响其开关速度，从而影响延迟。 5、如何禁止使用库里面的某些单元？ 在设计中，如果需要禁用库中的特定单元，可以使用以下方法： - 使用`set_dont_use`命令来禁止设计工具使用这些单元进行逻辑综合。 - 如果需要防止设计工具修改特定单元，可以使用`set_do_not_touch`命令，这样单元将保持原样，不会被优化或替换。 这个资源对于准备后端面试的工程师来说非常有价值，涵盖了电源布线策略、布线方法、信号完整性问题解决、单元性能优化以及库管理等多个关键领域。