17
1 Projektovanje integrisanih kola LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ Sadržaj: I. Uvod II. CMOS Proces III. Potpuno projektovanje po narudžbini IV. Delimično projektovanje po narudžbini 2 Delimično projektovanje po narudžbini Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ 3 LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ 3. Kako se koristi Sadržaj: 1. Koje alate sadrži 2. Koje stilove projektovanja podržava 3. Kako se koristi 3.1 Opšta pravila 3.2 Projektovanje na tranzistorskom nivou 3.3 Projektovanje zasnovano na standardnim ćelijama 3.3 Projektovanje zasnovano na standardnim ćelijama 3 razlaganje 5 plan površine 6 razmeštaj 7 povezivanje 8 ekstarkcija kola 9 post-lejaut simulacija 1 opis projekta l čko ovanje ogi projekt fiz čko ovanje i projekt 2 logička sinteza 4 pre-lejaut simulacija početak kraj čip blok logičke ćelije Specifikacija projekta Projektovanje arhitekture Funkcionalno projektovanje Logi ko projektovanje č Projektovanje elektronike Fizi ko projektovanje č Fabrikacija Pakovanje i testiranje

Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

1

Projektovanje integrisanih kola

Sadržaj:

I. Uvod - sistem projektovanja

II. Analiza kola primenom računara

III. Optimizacija el. kola

IV. Logička simulacija

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Sadržaj:

I. Uvod

II. CMOS Proces

III. Potpuno projektovanje po narudžbini

IV. Delimično projektovanje po narudžbini

2

Delimično projektovanje po narudžbini

Sadržaj:Primer projektovanja primenom alata

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3. Kako se koristi

Sadržaj:1. Koje alate sadrži

2. Koje stilove projektovanja podržava

3. Kako se koristi

3.1 Opšta pravila

3.2 Projektovanje na tranzistorskom nivou

3.3 Projektovanje zasnovano na standardnim ćelijama

4

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3.3 Projektovanje zasnovano na standardnim ćelijama

3razlaganje

5plan površine

6razmeštaj

7povezivanje

8

ekstarkcijakola

9

post-lejautsimulacija

1opis projekta

lčk

oov

anje

ogi

pro

jekt

fizčk

oov

anje

i p

roje

kt

2logičkasinteza

4

pre-lejautsimulacija

početak

kraj

čip

blok

logičkećelije

Specifikacija projekta

Projektovanje arhitekture

Funkcionalno projektovanje

Logi ko projektovanječ

Projektovanje elektronike

Fizi ko projektovanječ

Fabrikacija

Pakovanje i testiranje

Page 2: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

5

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3. Kako se koristi

Projektovanje zasnovano na primeni standardnih ćelija primenom Mentor Graphics paketa može da se obavi na više načina.

Naše iskustvo odnosi se na projektovanje razloženo, najgrublje gledano, na dve celine

1. Logičko projektovanje2. Fizičko projektovanje

6

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3. Kako se koristi

IC Station

GDSII

Calibre

Leonardo Spectrum

VHDL Model -> ModelSim

DEF File Verilog Model,

Logičko projektovanje

Fizičko projektovanje

7

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3. Kako se koristi

Detaljnije posmatrano one mogu da se predstave kao:

1. RTL sinteza2. Planiranje površine3. Kompajliranje4. Generisanje stabla takta5. Optimizacija6. Povezivanje7. Ekstrakcija parametara8. Post-Routing optimizacija9. Provera fizičkih pravila

Logičko projektovanje

Fizičko projektovanje

Leonardo

IC Station

Calibre8

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

IC Station

Planiranje površine

Razmeštaj

PovezivanjeDRC/LVSCalibre

Fizičko Projektovanje

?ne

fabrikacija

?

Design Architect

HDL HDL Simulacija

?

HDL Sinteza

FunkcionalnaSimulacija

Netlista

ne

ne

Technologija

3. Kako se koristi

Page 3: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

9

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

RTL Sinteza

HDL HDL Simulacija

?

HDL Sinteza

FunkcionalnaSimulacija

Netlista

ne

Technologija

3. Kako se koristi

Design Architect

10

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

RTL Sinteza

3. Kako se koristi

11

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

Poziv programa: leonardo

3. Kako se koristi

12

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 1 Postavljanje okruženja

3. Kako se koristi

Izabrati stil projektovanja:

ASIC

Ili

FPGA

Page 4: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

13

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 1 Postavljanje okruženja

3. Kako se koristi

učitavanje ALF i LEF fajlova iz ponuđenih biblioteka

14

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 1 Postavljanje okruženja

3. Kako se koristi

učitavanje T- temperature

V- VDD

15

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 1 Postavljanje okruženja

3. Kako se koristi

Load Library

16

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 2 Učitavanje fajla za sintezu

3. Kako se koristi

Input

Open File

Read

Page 5: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

17

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 3 Učitavanje ograničavajućeg parametra

3. Kako se koristi

Constrains

18

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 3 Učitavanje ograničavajućeg parametra

3. Kako se koristi

Tip:

Frekvencija

Perioda

Kašnjenje

19

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 3 Učitavanje ograničavajućeg parametra

3. Kako se koristi

od ulaznih portova do registara

između registara

od registara do izlaznih portova

od ulaza do izlaza

Kašnjenje

20

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 3 Učitavanje ograničavajućeg parametra

3. Kako se koristi

Apply

Page 6: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

21

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 4 Optimizacija

3. Kako se koristi

Optimize

22

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 4 Optimizacija

Kriterijum

optimizacije

može biti

kašnjenje ili

površina ili

kombinacija

3. Kako se koristi

Optimize For

23

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 4 Optimizacija

Projekat može

da se optimizuje

sa automatskom

Ili očuvanom

hijerarhijom

ili bez nje

“flaten”

3. Kako se koristi

Hierarchy

24

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 4 Optimizacija

Za optimizaciju

celog projekta

na najvišem nivou

(“Top-level”)

treba dodati

I/O stopice

3. Kako se koristi

Add I/O Pads

Page 7: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

25

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 5 Kreiranje izveštaja posle optimizacije

3. Kako se koristi

definiše se ime izlaznog tekst fajla vezanog za rezultate sinteze. Potrebno je navesti ime fajla i pritisnuti report area.

26

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 6 Kreiranje izlaznih fajlova

3. Kako se koristi

Output

27

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 6 Kreiranje izlaznih fajlova

3. Kako se koristi

Definisanje i

imenovanje

Izlaznog

fajla u

Verilog formatu

(koristiće se za razmeštaj i povezivanje standardnih ćelija iz biblioteke korišćene tehnologije) 28

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 6 Kreiranje izlaznih fajlova

3. Kako se koristi

Definisanje i

imenovanje

Izlaznog

fajla u

VHDL formatu

(koristiće se za simulacijunakon sinteze tzv.

Post-syntezis simulation)

Page 8: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

29

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 6 Kreiranje izlaznih fajlova

3. Kako se koristi

Selektovanjem polja

Write

Zapisuju se željeni fajlovi.

30

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1. 6 Kreiranje izlaznih fajlova

3. Kako se koristi

Zavisno od nivoa hijerarhije kolo može da se sintetizuje na nivou makroćelija ili tehnoloških ćelija.

Rezultat sinteze može da se sagleda na nivou tehnoloških ćelijana nivou makroćelijakao put sa najvećim kašnjenjem

31

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

primer:

3. Kako se koristi

32

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

primer:

3. Kako se koristi

Page 9: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

33

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

primer:

3. Kako se koristi

34

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

Poziv programa: Design Architect

da_ic

3. Kako se koristi

35

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

Importovanje Verilog net liste

3. Kako se koristi

36

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

Importovanje Verilog net liste

3. Kako se koristi

Page 10: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

37

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

ukazivanje na map fajl, koji sadrži podatke o ćelijamana hard disku u okviru direktorijuma gde je instaliranMentor Graphics (space/mentor/adk3_0/ic/techology/).

3. Kako se koristi

38

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

Open

Shematic

3. Kako se koristi

39

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

3. Kako se koristi

40

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

Priprema za generisanje lejauta

- provera električne/logičke šeme

Generisanje netliste za lejaut

3. Kako se koristi

Page 11: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

41

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

1. RTL Sinteza

1.7 Verifikacija

Izveštaj o generisanoj

net listi za lejaut

3. Kako se koristi

42

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.1 Generisanje makroćelije

Alat: IC Station

Poziv: ic

3. Kako se koristi

43

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.1 Generisanje makroćelije Podaci o bibliotekama i tehnologiji smešteni su u direktorijumu

space/mentor/adk3_0/technology/ic/process/ami05.

3. Kako se koristi

44

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.1 Generisanje makroćelije

Viewpoint podesiti na Schematic Driven Layout - SDL

3. Kako se koristi

Page 12: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

45

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.1 Generisanje makroćelije

Otvaranje ADK palete

3. Kako se koristi

46

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.2 Planiranje površine čipa/ćelije

(Floor planning)

Autofp

3. Kako se koristi

47

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.3 Raspoređivanje standardnih ćelija

(AutoPlace)

StdCel

2.4 Definisanje portova

Ports

3. Kako se koristi

48

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.3 Povezivanje standardnih ćelija

(AutoRoute)

All

Routing Dialog Block

Options

3. Kako se koristi

Page 13: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

49

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.3 Povezivanje standardnih ćelija

(Podešavanje opcija)

Expert Options

3. Kako se koristi

50

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.3 Povezivanje standardnih ćelija

(Podešavanje opcija)

OCR Options

Center Weighted

Step Size= 0.5

L= 2*Lambda

3. Kako se koristi

51

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.3 Povezivanje standardnih ćelija

3. Kako se koristi

52

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.3 Povezivanje standardnih ćelija

Svi nivoi

3. Kako se koristi

Page 14: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

53

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.4 Verifikacija lejauta

Provera povezanosti –

Overflow

3. Kako se koristi

54

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.4 Verifikacija lejauta

Layout Versus Schematic – LVSVerifdp (LVS)

3. Kako se koristi

55

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.4 Verifikacija lejauta LVS

Naziv ćelije

Source Name

Setup LVS

3. Kako se koristi

56

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.4 Verifikacija lejauta LVS

3. Kako se koristi

Page 15: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

57

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

2. Fizičko projektovanje

2.4 Verifikacija lejauta LVS

Kao rezultat LVS testa dobija se izveštaj o eventualnim greškama vezanim za layout, u vidu tekstualnog fajla.

3. Kako se koristi

58

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Logičko projektovanje

a) Opis VHDL

3. Kako se koristi

59

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Logičko projektovanje

b) Verifikacija

3. Kako se koristi

60

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Logičko projektovanje

c) Sinteza

3. Kako se koristi

Page 16: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

61

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Fizičko projektovanje

d) Razmeštaj i povezivanje makroćelija

3. Kako se koristi

62

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Fizičko projektovanje

e) Lejaut celog čipa

3. Kako se koristi

63

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Fizičko projektovanje

e) Lejaut celog čipa

3. Kako se koristi

64

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Primer: Kalendar

Fizičko projektovanje

e) jezgro čipa

- core

3. Kako se koristi

Page 17: Sadržaj Sadržaj: Primer projektovanja primenom alata I. Uvod - …leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura... · 2007-12-25 · II. Analiza kola primenom ra ... Planiranje

65

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Pitanja za proveru znanja:

1. Dijagram toka projektovanja ASIC zasnovanog na primeni standardnih ćelija.

Osnovna

1. Kojim se tipom simulatora verifikuje rad digitalnog kola projektovanog na bazi standardnih ćelija?

2. U kojim se formatima eksportuju podaci o sintetizovanom kolu?

Delimično projektovanje po narudžbini

66

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

Pitanja za proveru znanja:

1. ...

2. ...

3. ...

4. ...

5. ...

6. ...

Potpuno projektovanje po narudžbini

67

LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

3. Kako se koristi

Hvala na pažnji