使用Synopsys Astro进行ASIC后端流程

"本文介绍了使用Synopsys Astro工具进行ASIC后端设计流程的实践。作者SeongChew Lim来自Integrated Circuit Design Services Sdn. Bhd.，详细阐述了从综合网表到GDS的ASIC物理设计过程，涵盖了设计数据库设置、布局、电源预布线、放置、时钟树综合和布线等阶段。此外，还讨论了物理设计中的共享策略，如电源预布线模式和脚本，并简要介绍了时钟定时。但本文未涉及IR降压、功率泄漏和串扰等对UDSM设计至关重要的问题。" 在ASIC设计中，后端设计是将逻辑设计转化为物理实现的关键步骤，它包括多个复杂阶段。Synopsys Astro是一款强大的布局与布线（Place and Route, P&R）工具，被广泛用于ASIC的物理设计流程。 Astro工具提供了一站式的解决方案，帮助设计师节省设计周期中的时间和精力。 1. 设计数据库设置：首先，需要设置设计数据库，这包含了所有设计元素的信息，如门级网表、库信息以及设计约束。这个阶段确保了设计数据的有效管理和准备。 2. 地毯规划（Floorplan）：在此阶段，确定芯片的宏观布局，包括大模块的位置、I/O区域、核心区域以及电源域的划分。良好的地毯规划能够优化面积、功耗和性能。 3. 电源预布线（Power Pre-route）：在放置之前进行电源网络的初步布线，有助于减少后续步骤的复杂性，提高设计效率，并为功耗管理打下基础。 4. 布置（Placement）：此阶段，ASIC的各个逻辑单元会被精确地放置在芯片的特定位置上，目标是优化性能、面积和功耗。Astro使用先进的算法来优化单元的物理位置。 5. 时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）：构建时钟树以保证时钟信号在整个芯片上的同步。CTS对于保持系统时序至关重要，它通过平衡延迟来减少时钟路径的不确定性。 6. 布线（Routing）：在放置之后，连接各个单元的互连线路被布设。Astro采用高效的布线算法，确保满足设计的电气和物理约束。 7. 物理设计共享：文中提到了电源预布线的模式和脚本的共享，这是为了在团队协作中提高设计的复用性和一致性。 8. 时钟定时：虽然文章没有深入探讨，但时钟定时是后端设计中的重要环节，它涉及到时序分析，确保设计满足时序收敛的要求。 9. 非涵盖主题：IR降压（IRDrop）、功率泄漏（Power Leakage）和串扰（Cross Talk）是影响设计性能和可靠性的重要因素，但这些复杂的问题在本文中未作详细讨论，通常需要使用专门的工具和技术来分析和解决。 Synopsys Astro为ASIC后端设计提供了全面而高效的工作流，覆盖了从逻辑到物理实现的关键步骤，同时允许在设计过程中实现有效的资源共享和协同工作。然而，对于一些高级的物理设计问题，如电源管理、信号完整性等，设计师还需要结合其他工具和技术进行深入研究和处理。