AMIS库中的ASIC设计流程简介
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更新于2024-08-02
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"这篇文档是《AMIS库中的ASIC设计流程简介》的简要介绍,由Zhan Guo撰写,主要涵盖了数字ASIC设计的关键步骤,包括环境设置、算法建模、RTL编码、综合、预布局验证以及布局布线等环节。"
在ASIC设计流程中,每个阶段都是至关重要的,下面将详细解释这些步骤:
1. **概述**:这部分介绍了基于标准单元的ASIC设计流程通常分为四个主要部分,分别是算法建模、RTL编码、综合和布局。整个流程被视为一个黑盒,输入是设计规格,输出是物理布局后的电路。
2. **环境设置**(Setting Up Environment):这是设计流程的第一步,确保所有必要的工具、库、IP核和设计规则都已准备就绪。这包括设置仿真环境、选择合适的工艺库以及设定其他设计约束。
3. **算法建模**(Algorithm Modelling):设计始于算法级别的描述,用高级语言如C或MATLAB实现,以便于理解和优化算法性能。
4. **RTL编码**(RTL Coding):
- **风格与技巧**:RTL代码应清晰、可读且易于维护。遵循良好的编程实践,如模块化、注释和避免硬编码。
- **DesignWare组件**:DesignWare库提供了预先验证的IP核,用于实现常见的功能,如接口、存储器控制器等,可以加速设计进程。
- **RAM实例化**:在RTL中创建内存结构,如分布式RAM或块RAM,需要正确地指定大小、访问模式和地址映射。
- **复位风格**:处理复位信号的方法对电路的正确性和可靠性至关重要,需要确保所有状态元件在复位后都能回到已知状态。
5. **综合**(Synthesis):
- **读取设计**:将RTL代码导入合成工具,进行语法检查和逻辑等效性验证。
- **时序/面积优化**:综合工具会尝试在满足时序约束的同时最小化门级面积,以提高性能和降低成本。
- **功耗估计与优化**:在设计早期就进行功耗分析,并采用技术如低功耗设计策略和电源门控来减少功耗。
6. **预布局验证**(Pre-Layout Verification):
- **预布局功能模拟**:在布局前进行功能验证,确保电路在逻辑上工作正确。
- **预布局静态时序分析**:评估不考虑物理布局的时序性能,识别潜在的时序问题。
7. **布局**(Layout):
- **时钟驱动的布局与布线**:根据时序约束进行布局和布线,以优化电路性能。
- **未覆盖的后端任务**:包括多电压域设计、电源网络规划和版图约束管理等。
8. **后布局验证和再优化**(Post-Layout Verification and Re-optimization):
- **准备设计文件**:将布局结果与RTL连接,生成后布局网表。
- **后布局功能模拟**:确认布局后的电路功能是否保持一致。
- **后布局静态时序分析**:重新进行时序分析,检查布局对时序的影响。
- **再优化**:如果必要,基于后布局信息进行进一步的优化,如时序调整或面积改进。
整个ASIC设计流程是一个迭代过程,需要不断在设计性能、面积和功耗之间找到平衡。每个步骤都需要细心的处理和不断的检查,以确保最终的芯片能够满足设计目标。
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