Häiriöimpiä megatrendejä, jotka vaikuttavat nykyään ASIC-verkotusteollisuuteen, ovat esineiden Internet (IoT), pilvi- ja 4G / 5G-verkot. Kaikki alan asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä alkaen 2020 ja 2025, kymmeniä miljardeja kytkettyjä laitteita kerää tietoja ja lähettää ne SDN: n (SDN) kautta ASIC-pohjaiseen verkkojärjestelmään.
Nykyään olemme aikakaudella, missä tahansa laiteyhteydet ja milloin tahansa tietojenkäsittely, mukaan lukien sovellukset kotitalouksiin, teollisuusjärjestelmät, turvakamerat, vauvojen seuranta, terveydenhuolto, kannettavat tuotteet, autot ja paljon muuta. Puolijohdeteollisuuden ja verkottumisen alan toimijat ovat tämän muutoksen ääressä ja toimivat seuraavan sukupolven internetin innovaatiokauden ”kannattajina”.
Yhden suurimman maailmanlaajuisen verkkoratkaisujen toimittajan toimitusjohtajan mukaan ”pilvi on suurin verkkoteknologiaan vaikuttava trendi”. Verkkoyhtiöiden tehtävänä on auttaa teleoperaattoreita muuntamaan ja kasvattamaan pilviään, sen lisäksi, että autetaan yrityksiä yhdistämään omat tietokeskuksensa pilveen.
Puolijohderatkaisuyritykset taas suunnittelevat ja valmistavat piirejä, sulautettuja prosessoreita, halpoja ohutkalvo-siruja ja muita verkottumistyökaluja, jotka auttavat täyttämään pilvipalvelun liiketoimintapotentiaalin tukea verkostoitumisratkaisuja. Asiakkaat vaativat huippuluokan verkkoratkaisuja, jotka kestävät pilven infrastruktuurin ilmiömäiset vaatimukset vuonna 2020 ja sen jälkeen.
On pidettävä mielessä, että vaikka puolijohdeverkkoteollisuus asettaa uusia haasteita tehon, suorituskyvyn ja alueen parantamiseksi. Keskeinen virstanpylväs vuonna ASIC: n kehittäminen nauhoittaa sen aikataulussa. Piirisuunnittelussa osioinnilla, geometrian käytöllä, reitityksellä / resurssien jakelulla ja lohkon suorittamisella on omat haasteensa, ja jokaisen lohkon laadun fyysisen todentamisen sulkemisesta on valtava luotettavuus. Nykyiset tekniikat / virtaus eivät ole tarpeeksi hyviä vastaamaan näitä ylimääräisiä tarkastuksia. PDV-tarkastuksia, kuten DRC, on lisätty pääosin kaksinkertaisen mallinnuksen käyttöönoton vuoksi.
Myös tehonsuunnittelusta on tullut kriittisempi matalamman käyttöjännitteen, IR- ja EM-vaatimusten vuoksi. Suuremman toimintataajuuden ja solun korkeamman käyttöasteen ansiosta dynaaminen IR-pudotus kasvaa. Nykyinen virtaus / tekniikat, joita on käytetty suunnittelun allekirjoittamiseen, ovatko kaikki tai osa niistä sovellettavissa alemman teknologian solmuun. Insinöörien on vahvistettava, millaisia tarkastuksia tarvitaan. Tarkastellaan joitain ajoitussulkemisia, DVD-levyjen sulkemisia, testausta ja pakkaamista koskevia haasteita ja tekniikoita, joita voidaan käyttää suunnittelun allekirjoittamiseen tehokkaalla tavalla.
haasteet:
(A) Virran suunnittelu
Virran suunnittelu on suunnittelun kriittisin ja tärkein vaihe. Hyvä virranhallinta estää IR- ja EM-ongelmia. Alemmassa tekniikan solmussa, kun muotoilu muuttuu tiheämmäksi, siitä on tullut tärkeämpää, kun metallikerroksen pinoaminen on lisääntynyt. Myös alemman kerroksen paksuus on vähentynyt. Alemmassa geometriassa myös käyttöjännite on laskenut. Joten tehonsuunnittelun tulisi olla vankkaa parempi IR ja EM. Alemmassa tekniikan solmussa läpinäkyvien kerrosten lukumäärä on enemmän. Tämä suuri välipino voi aiheuttaa ongelmia signaalin reitityksessä. Joten yhden välipinon sijasta, voimme jakaa sen välitehokerroilla. Tämän avulla voimme käyttää reititysresursseja tehokkaasti ja jakaa tehoa tehokkaasti. Nykyään melkein kaikki laitteet käyttävät virranhallintaa ja virrankatkaisumenetelmiä (SPS). SPS-tekniikassa tehokennojen jakauma on tasainen kattaen kaikkien std-alueiden. solulogiikka. Tehoalueiden luomiseksi on mahdollisuus kytkettyyn sähköverkkoon edelleen osioitua, mikä riippuu tehon portin geometriasta.
Suunnittelussa olemme käyttäneet PG-vahvistusta yhdessä tämän luvun alussa kuvattujen tekniikoiden kanssa. Koska tiedämme, että alemmat kerrokset ovat resistiivisempiä, siis vahvistus näissä kerroksissa auttaa paljon IR: ssä. Voimme saada jopa 3-5 mV vain VIA1 / VIA2 / VIA3 -vahvikkeella, joka riippuu siitä, kuinka monta maljaa lisätään.
(B) IR / EM
IR-pudotusta on kahta tyyppiä, jotka otetaan huomioon. Keskimääräistä jännitehäviötä voidaan pitää staattisena IR-pudotuksena suunnittelulle. Solujen vaihtaminen johtaa dynaamiseen IR-pudotukseen. Korkeamman teknologian solmussa, johtuen riittämättömästä erotuskapasitanssin läsnäolosta, staattinen IR-pudotus oli hyödyllinen signoff-analyysissä. Dynaaminen IR-pudotus aiheutti, kun suuret määrät logiikkaa kytkeytyvät kerrallaan, mikä muuttuu huippunopeaksi pyynnöksi.
Tavanomaisen IR-ratkaisumenetelmän lisäksi olemme käyttäneet ratkaisuna IR-tietoista sijoittelua suunnittelumme. Kanavaan asetetut puskurit / invertterit ovat tärkein IR-pudotuksen lähde, etenkin läpiviennin hallitsemat mallit. Ainoa haaste on, että lohkolla tulisi olla riittävä kanava-alue solujen levittämiseksi.
(C) Ajoitus ja PDV
Ajoitus on erittäin kriittinen ja tärkeä tarkistaa kirjautumisen. Se sisältää siirtymärikkomukset, asennuksen, pidon, pienimmän pulssin leveyden, kellon portin tarkistuksen jne. Alemmalla geometrialla suunnittelu päivittäin päivittäin monimutkaistuu, joten ajoituksen sulkemisesta on tullut vaikeaa. Olemme myös kohdanneet joitain ajoitusongelmia suunnittelussa. Tarkemmin sanottuna, ajoitusrikkomuksessa meillä on kriittinen suunnittelu ja myös max trans, max_cap, min_pulse_width, kuten DRV: t, on rikottu taulukon 1 mukaisesti. Asennusta rikkovien polkujen määrä oli 350 ja WNS on -356 ps PT: ssä työkalu ennen rikkomusten ratkaisemista. Pito ei vaikuta paljoakaan, vain 20 polkua rikotaan. Työkalurajoitusten vuoksi näiden rikkomusten ratkaisemiseksi olemme käyneet läpi algoritmin, josta keskustelemme ECO-virtausosassa. Olemme keskittyneet enimmäkseen solujen mitoitukseen ja Vt-vaihtoon, koska puskurin lisääminen lisää aluetta ja vaikuttaa suunnittelun reititykseen. Työkalu ei pysty ratkaisemaan kelloradan rikkomusta, koska se on asetettu olemaan koskematta. Olemme käyttäneet polulla invertteripuskuria parantaaksesi asennuksen ajoitusta. On edelleen yksi polku, mem to reg polku, joka on erittäin kriittinen ratkaista työkalulla tai manuaalisesti. Max_trans- ja Max_cap-rikkomukset täyttyvät myös. Kun ECO PT -työkalu on korjattu, kun ekologisen reitin ajo suoritetaan ICC-työkalussa, määritys on tavannut 30 s ja voi onnistuneesti sulkea suunnittelun sen jälkeen, kun In to Reg- ja Reg to Out -polut on ratkaistu samoilla strategioilla.
parametrit | Ennen kustannuksia | Kustannusten jälkeen |
---|---|---|
max_Transition | 5.140 (V) | 0.00 (MET) |
max_fanout | 0.00 (MET) | 0.00 (MET) |
max_cap | 1.275 (V) | 0.00 (MET) |
min_pulssin_leveys | 141.677 (V) | 141.677 (V) |
min_jakso | 0.287 (MET) | 0.00 (MET) |
Parametrit REG2REG Polku | Ennen (ns) | Jälkeen (ns) |
---|---|---|
WNS-asetukset | -0.356 | -0.010 |
NVP | 350 | 1 |
WNS-pito | -0.0027 | 0.00 |
NVP | 20 | 0 |
Taulukko 1 Ajoitustulokset
Matalamman teknologian solmun kohdalla PDV-tarkastuksia on lisätty. On olemassa ylimääräisiä fyysisiä soluja, joita on käytettävä fyysisten tarkastusten vaatimuksen täyttämiseksi. Tuplakuvioinnin takia, kaksinkertaiseen kuviointiin liittyviä DRC-tarkastuksia, kuten parittomia jaksoja, on lisätty. Lisäksi tuottoanalyysi on suoritettava alemmille teknologisille solmuille.
Ratkaisuja yllä oleviin haasteisiin:
STA-virtaus
Staattinen ajoitusanalyysi on erittäin tärkeä ja nopeampi tapa analysoida / tarkistaa kaikki ajoituspolut suunnittelun eri vaiheissa. Muut ajoitusanalyysimenetelmät, kuten simulointi, voivat varmistaa sen suunnittelun osan, jolle tarjoamme ärsykkeen. Kaikkien näiden ajoituspolkujen varmentaminen miljardeilla porteilla on liian hidasta, emmekä pysty tarkistamaan ajoitusta kokonaan. Kuva 3. esittää STA: n perusvirtauksen kaikilla vaadituilla tuloilla sekä ulostuloilla, jotka syötetään PNR-työkaluun ajoitusrikkomusten ja DRV: ien ratkaisemiseksi. STA-työkalu, kuten Prime Time by Synopsys, tarvitsee sisääntulona Gate level netlist, SDC, SPEF, SDF, Library-tiedostot. Tulos on ajoitusraportit ja ECO TCL-tiedosto, joka syötetään PNR-työkaluun suunnittelun toteuttamiseksi ratkaistujen ajoitusrikkomusten ja DRV: ien kanssa.
ECO-virtaus
Suunnittelun fyysisen toteuttamisen jälkeen tapahtuneelle rikkomukselle käytetään teknisen muutoksen järjestystä. Ympäristövirtausta käytetään parantamaan ajoitustasi, DRV-laitteitasi, tehoasi, aluettasi ja muita rajoituksiasi missä tahansa vaiheessa, kuten postin sijoittaminen, postitukset, postireititys. Ekoa on kahta tyyppiä, kaikki kerrosekot ja pakastepiiekot. Maskin luominen tapahtuu yleensä kaiken ECO-kerroksen jälkeen. Merkittävien kustannusten vähentämiseksi nauhoitusvaiheen jälkeen metalli / pohja (pii) -eko tehdään maskin tuottamisessa. Algoritmi tai tekniikat rikkomuksen ratkaisemiseksi käyttämällä ECO-virtausta, jota olemme käyttäneet, on esitetty kuvassa 4. Syöttöna toimitamme kiinteät poluryhmät ja iteraatioiden lukumäärän. Aikopolun analysoinnin jälkeen tarkistamme löysyyden <0. Jokaisen rikkovan polun kohdalla meidän on tarkistettava soluviive. Virtauksessa pidämme kiinni DRV: iden ratkaisemisesta ensin ja sitten ajoituksesta.
Periaatteessa on neljä menetelmää, joita voidaan käyttää ratkaisemaan ajoitus, kuten solujen mitoitus, VT-vaihto, puskurin lisääminen ja invertteripuskuriparin käyttö kelloverkossa. Solujen mittausmenetelmässä voimme saada johdattavan polun solun nykyisen ajovoiman ja tarkistaa, onko korkeampaa ajovoimaa tai vaihtoehtoista lib-solua saatavana solun korvaamiseksi ajoituksen parantamiseksi. Jos kirjastossa ei ole tällaista vaihtoehtoista tai suurempaa taajuusmuuttajavoimakkuutta, voimme siirtyä toiseen menetelmään, joka on VT-vaihto. VT-vaihdossa tartumme yhdistelmäsolut ja vaihtamme niiden VT: n ULVT: ksi, mikä johtaa myös ajoituksen paranemiseen. Kolmas menetelmä on puskurin lisäys pitkän verkon katkaisemiseksi, mikä vaikuttaa verkon kapasitanssiin ja siten soluviiveeseen. Kun kaikki eko-korjaukset on tehty, meillä voi olla lopulliset ekotiedot käytettäväksi PNR-työkalussa. Sama ECO-virtaus on toteutettu suunnittelumme, tuloksista ja vaikutuksista keskustellaan ajoitus- ja pdv-haasteissa.
Muut haasteet:
(A) Vähentynyt alhaisen pin-määrän testaus
Johtuen sirun koon pienentymisestä 28 nm: iin, 16 nm: iin, 7 nm: iin ja pidemmälle, jopa prosessorissa olevien I / O-nastojen määrä kasvaa, kun useita testityyppityyppejä (testattavia enemmän logiikkaportteja) käytetään useissa testisykleissä saavuttaa korkea testilaatu. Rajoittaakseen piikkien määrän määrää ja vähentämällä testauksen ajoitusta tehokkaammin, DFT-insinöörit ovat siirtymässä uusiin testattavuustekniikoihin, joita voidaan soveltaa yhä useampaan tapamäärään ja skannauskuvioita tehokkaasti, kuten kuten vähentynyt pin-count -testaus (RPCT) ja saavuttaa myös maksimaalinen vikapeitto.
Vähentynyt alhaisen pin-määrän testaus on tehokas ratkaisu, joka mahdollistaa nopeuden testausmallien käyttämisen edullisten testereiden avulla, jotka ovat erittäin rajoitetusti pinsa rajoitettuja, jotta saadaan aikaan vian kattavuus ja toteutustestausaika, jolla on minimaalinen vaikutus suunnitteluun.
(B) Pakkauksen monimutkaisuus
Alkuperäinen pakkauksen tehtävä oli yksinkertaisesti suojata siru sisällä, mutta pakkaamisesta on tulossa yhtä monimutkaista kuin monimutkaisen SoC (ASIC) -kehityksen kehittämisessä.
Puolijohteiden valmistusprosessissa sirupakkaus on yksi kriittisimmistä elementeistä, joka on tulvinut innovaatioiden ja monimutkaisuuden vuoksi ja etenkin kun transistorin koko pienenee. Pakkaamisen aikana alemman teknologian solmut käyvät läpi kaksi ehtoa: i) suljetun pakkauksen vuotaminen. ii) Loogiset signaalit huononevat ollessaan kosketuksissa. Nämä solmut käyvät läpi kriittisen pakkaustoiminnan alusta loppuun, joka sisältää: kiekkojen tason pakkaukset (etsaus litografia ja eristys), lyöminen, tuuletin ulos, sirujen pinoaminen ja muut tekniikat, jotka ovat vaikuttaneet pienimuotoisten sirujen nopeaan nopeuteen toiminnallisuus, jota asiakas odotti mobiilielektroniikassa ja muissa tekniikoissa.
Yhteenveto
Ajan myötä matalammassa teknologiassa metallin paksuus, sävelkorkeus ja kennon korkeus ovat pienentyneet, mikä on tuonut uutta monimutkaisuutta energian suunnittelussa. Tämän vuoksi se on ottanut käyttöön uusia IR / EM-, ajoitus-, PDV-, vähentyneitä pienten pintojen määrän testaamista ja pakkauksen monimutkaisuuden haasteita. Näiden haasteiden läpikäynnin jälkeen PNR, ajoitusvirta, pin-lukumäärä ja pakkaus on räätälöity, mikä auttaa meitä lieventämään alhaisemman teknologian merkkejä haasteista. Toistaiseksi olemme keskustelleet kaikista haasteista ja niiden ratkaisuista suunnittelun lopettamiseksi hyödyntämällä sitä aikataulussa, mikä on keskeinen virstanpylväs minkä tahansa ASIC: n kehittämiselle. Jos etsit vähätehoista ASIC-suunnittelutyötä, olemme täällä auttamassa!
Tekijät:
- Tili
- toiminta
- algoritmi
- analyysi
- Hakemus
- sovellukset
- ALUE
- ASIC
- saatavuus
- Vauva
- Suurimmat
- Bitti
- liiketoiminta
- kamerat
- autot
- aiheutti
- haaste
- muuttaa
- Tarkastukset
- siru
- sirut
- asiakkaat
- sulkeminen
- pilvi
- pilvi infrastruktuuri
- Kerääminen
- Yritykset
- tietojenkäsittely
- kytketyt laitteet
- Liitännät
- osaltaan
- Nykyinen
- tiedot
- Data Center
- datakeskukset
- viivyttää
- Kysyntä
- Malli
- Laitteet
- verkkotunnuksia
- ajo
- Pudota
- Varhainen
- reuna
- Tehokas
- Elektroniikka
- Tekniikka
- Engineers
- jne.
- teloitus
- asiantuntijat
- Fed
- Viikuna
- Kuva
- Elokuva
- Etunimi
- Korjata
- virtaus
- Jäätyä
- Gates
- geometria
- Global
- hyvä
- suuri
- ruudukko
- Kasvaa
- Kasvava
- terveydenhuollon
- tätä
- Korkea
- pitää
- Miten
- HTTPS
- valtava
- ICS
- Vaikutus
- Mukaan lukien
- Kasvaa
- teollinen
- teollisuus
- Infrastruktuuri
- Innovaatio
- Internet
- Internet asioita
- Esineiden internet
- kysymykset
- IT
- Job
- avain
- johtaa
- Taso
- Kirjasto
- Pitkät
- merkittävä
- johto
- valmistus
- naamio
- metalli-
- Puhelinnumero
- seuranta
- netto
- verkko
- verkostoituminen
- verkot
- solmut
- toiminta
- tilata
- Muut
- pakkaus
- suorituskyky
- suunnittelu
- teho
- suojella
- laatu
- vähentää
- Raportit
- vaatimukset
- Esittelymateriaalit
- tulokset
- Reitti
- ajaa
- skannata
- turvallisuus
- puolijohde
- setti
- Jaa:
- simulointi
- Koko
- löysä
- So
- Ratkaisumme
- SOLVE
- jakaa
- levitä
- Vaihe
- Alkaa
- ärsyke
- toimittaa
- tuki
- Vaihtaa
- järjestelmä
- järjestelmät
- Technologies
- Elektroniikka
- Telecom
- testi
- Testaus
- Lohko
- aika
- kosketa
- Muutos
- us
- Vahvistus
- wearables
- tuotto