Наиболее разрушительные мегатенденции, влияющие на сетевую индустрию ASIC, сегодня включают сети вещей (IoT), облака и сети 4G / 5G. Все эксперты отрасли согласны с тем, что от 2020 в 2025десятки миллиардов подключенных устройств будут собирать данные и отправлять их по программно-определяемой сети (SDN) в сетевую систему на основе ASIC.
Сегодня мы живем в эпоху подключения любых устройств и вычислений в любое время, включая приложения для домашних хозяйств, промышленные системы, камеры видеонаблюдения, наблюдение за детьми, здравоохранение, носимые устройства, автомобили и многое другое. Участники полупроводниковой и сетевой индустрии переживают эту трансформацию, выступая в роли «покровителей» эпохи инноваций IoT следующего поколения.
По словам одного из руководителей одного из крупнейших мировых поставщиков сетевых решений, «Облако - это самая большая тенденция, влияющая на сетевую индустрию». Задача сетевых компаний - помочь операторам связи преобразовать и расширить свое облако, а также помочь предприятиям подключить свои собственные центры обработки данных к облаку.
Опять же, компании по производству полупроводниковых решений занимаются проектированием и изготовлением ИС, встроенных процессоров, недорогих тонкопленочных чипов и других сетевых инструментов, которые помогают реализовать бизнес-потенциал облака для поддержки сетевых решений. Клиентам требуются высококачественные сетевые решения, которые будут соответствовать феноменальным требованиям облачной инфраструктуры в 2020 году и в последующий период.
Следует иметь в виду, что хотя индустрия полупроводниковых сетей ставит новые задачи, направленные на повышение мощности, производительности и площади. Ключевая веха в разработка ASIC записывает его по графику. При проектировании микросхем разбиение на разделы, использование геометрии, маршрутизация / распределение ресурсов и выполнение блоков имеют свой собственный набор проблем, и существует огромная зависимость от закрытия физической проверки качества каждого блока. Существующие методы / поток не будут достаточно хороши для выполнения этих дополнительных проверок. Проверки PDV, такие как DRC, были увеличены в основном из-за введения двойного паттерна.
Кроме того, планирование питания стало более важным из-за более низких требований к рабочему напряжению, IR и EM. Из-за более высокой рабочей частоты и более высокого использования ячейки динамическое падение ИК-излучения будет увеличиваться. Существующий поток / методы, которые использовались для подписания проекта, независимо от того, будут ли они все или некоторые из них применимы на нижнем технологическом узле. Инженеры должны подтвердить, какие проверки необходимы. Давайте рассмотрим некоторые проблемы и методы временного закрытия, закрытия pdv, тестирования и упаковки, которые можно использовать для эффективного подтверждения дизайна.
Проблемы:
(A) Планирование мощности
Планирование питания является наиболее важным и важным этапом любого проектирования. Хорошее планирование энергопотребления предотвращает проблемы с ИК и ЭМ. В более низком технологическом узле, по мере того как конструкция становится более плотной, она становится более важной по мере увеличения укладки металлического слоя. Кроме того, меньшая толщина слоя стала меньше. В нижней геометрии рабочее напряжение также снизилось. Таким образом, планирование питания должно быть надежным для лучшего IR и EM, В более низком технологическом узле количество стеков промежуточных слоев будет больше. Этот высокий сквозной стек может создать проблемы при маршрутизации сигнала. Таким образом, вместо одного промежуточного стека, мы можем разделить его на промежуточные уровни мощности. Это позволит нам эффективно использовать ресурсы маршрутизации и эффективно распределять электроэнергию. В настоящее время почти все устройства используют методы управления питанием и переключения (SPS) для управления питанием. В методе SPS распределение силовых элементов является равномерным, покрывая площадь всех стандартных. клеточная логика. Для создания энергетических доменов существует возможность дальнейшего разделения коммутируемой электрической сети, которая зависит от геометрии стробирования питания.
В нашем проекте мы использовали усиление PG вместе с методами, описанными ранее в этом разделе. Как мы знаем, нижние слои более резистивны, поэтому усиление в этих слоях очень поможет в ИК. Мы можем получить до 3-5 мВ только за усиление VIA1 / VIA2 / VIA3, которое зависит от количества добавленных переходных отверстий.
(B) IR / EM
Есть два типа сбрасывания IR, которые принимаются во внимание. Среднее падение напряжения можно рассматривать как статическое падение напряжения для конструкции. Тогда как переключение ячеек приводит к динамическому падению ИК. В более высокотехнологичном узле из-за достаточного присутствия развязывающей емкости статическое падение ИК-диапазона было полезным при анализе вывода. Принимая во внимание, что динамическое падение IR вызвано, когда большое количество логики переключается за один раз, что превращается в пиковый текущий запрос.
В дополнение к общепринятому методу решения IR, в качестве решения мы использовали размещение с учетом IR в нашем проекте. Буферы / инверторы, размещенные в канале, являются основным источником ИК-падения, особенно в конструкциях с преобладанием сквозного канала. Единственная проблема состоит в том, что блок должен иметь достаточную площадь канала для распространения ячеек.
(C) Сроки и PDV
Выбор времени очень важен и важен для проверки подписи. Он включает в себя нарушение перехода, настройку, удержание, минимальную ширину импульса, проверки стробирования тактовых импульсов и т. Д. В более низкой геометрии, с каждым днем конструкция становится все более сложной, поэтому синхронизация по времени становится сложной. Мы также столкнулись с некоторыми проблемами синхронизации в нашем дизайне. Чтобы быть более конкретным, в случае нарушения синхронизации у нас есть критический дизайн для настройки, а также максимальные trans, max_cap, min_pulse_width, такие как DRV, нарушаются, как показано в таблице 1. Количество нарушающих путей для настройки было 350, а WNS составляет -356 пс в PT. инструмент перед устранением нарушений. На удержание не сильно влияет, нарушено всего 20 путей. Из-за ограничений инструмента, чтобы устранить эти нарушения, мы использовали алгоритм, который мы обсудим в разделе ECO flow. Мы сосредоточились в основном на определении размера ячеек и замене Vt, так как вставка буфера увеличит площадь, а также повлияет на маршрутизацию дизайна. Инструмент не может устранить нарушение в тракте тактирования, поскольку он настроен так, чтобы не касаться, мы использовали буфер пары инверторов в пути, чтобы улучшить синхронизацию настройки. Есть еще один путь, путь из памяти в регистр, который очень важно решить с помощью инструмента или вручную. Также встречается нарушение Max_trans и Max_cap. После исправления инструмента ECO PT, когда запуск экологического маршрута выполняется в инструменте ICC, настройка соответствует 30ps и может успешно закрыть проект после решения пути In to Reg и Reg to Out с использованием тех же стратегий.
параметры | До стоимости | После стоимости |
---|---|---|
max_Transition | 5.140 (V) | 0.00 (МЕТ) |
max_fanout | 0.00 (МЕТ) | 0.00 (МЕТ) |
max_cap | 1.275 (V) | 0.00 (МЕТ) |
min_pulse_width | 141.677 (V), | 141.677 (V) |
мин_период | 0.287 (МЕТ) | 0.00 (МЕТ) |
Параметры REG2REG Path | До (нс) | После (нс) |
---|---|---|
Настройка WNS | -0.356 | -0.010 |
NVP | 350 | 1 |
WNS Удерживать | -0.0027 | 0.00 |
NVP | 20 | 0 |
Таблица 1 Сроки Результаты
Для более низкого технологического узла проверки PDV были увеличены. Существуют дополнительные физические ячейки, которые необходимо использовать для удовлетворения требований физических проверок. Из-за двойного паттерна были увеличены проверки DRC, связанные с двойным паттерном, как нечетный цикл. Кроме того, анализ доходности должен быть выполнен для более низких технологических узлов.
Решения вышеуказанных проблем:
Статический поток
Статический анализ синхронизации является очень важным и более быстрым способом анализа / проверки всех временных схем на разных этапах проектирования. Другие методы анализа времени, такие как моделирование, могут проверить ту часть проекта, для которой мы предоставляем стимул. Проверять все эти временные пути с миллиардами шлюзов слишком медленно, и мы не можем полностью проверить временные характеристики. На рисунке 3. показан основной поток STA со всеми необходимыми входами, а также выходами, которые будут поданы в инструмент PNR для устранения нарушений синхронизации и DRV. Для STA-инструмента, такого как Prime Time от Synopsys, в качестве входных данных требуется список соединений на уровне шлюза, SDC, SPEF, SDF, библиотека. Выходными данными будут отчеты о синхронизации и файл TCO ECO, который подается в инструмент PNR для реализации в проекте с устранением нарушений синхронизации и DRV.
ЭКО ПОТОК
Чтобы устранить нарушение после физической реализации проекта, используется порядок инженерных изменений. Эко-поток используется для улучшения ваших временных параметров, DRV, мощности, площади и других ограничений на любом этапе, таких как размещение постов, cts постов, маршрутизация постов. Существует два типа эко: эко со всеми слоями и эко с замораживанием кремния. Генерация маски обычно выполняется после всех слоев ECO. Чтобы значительно снизить затраты после этапа вывода ленты, эко-металл / основа (кремний) выполняется при создании маски. Алгоритм или методы устранения нарушения с использованием ECO-потока, которые мы использовали, показаны на рисунке 4. В качестве входных данных мы предоставляем группы путей, которые необходимо исправить, и количество итераций. Проанализировав временной путь, мы проверим слабину <0. Для каждого нарушающего пути мы должны проверить задержку ячейки. В потоке мы придерживаемся сначала решения DRV, а затем тайминга.
Есть в основном четыре метода, которые можно использовать для решения синхронизации, таких как определение размера ячейки, замена VT, вставка буфера и использование пары буферов инвертора в сети синхронизации. В методе определения размера ячейки мы можем получить текущую мощность движения ячейки с нарушением пути и проверить наличие ячейки с более высокой силой движения или альтернативной ячейки lib для замены ячейки для улучшения синхронизации. Если в библиотеке нет такой альтернативной ячейки или ячейки с более высокой силой привода, мы можем перейти ко второму методу, который заключается в замене VT. При замене VT мы объединяем комбинационные ячейки и меняем их VT на ULVT, что также приводит к улучшению синхронизации. Третий метод - это вставка буфера, чтобы сломать длинную сеть, что влияет на емкость сети и, следовательно, задержку ячейки. После того, как все эко-исправление выполнено, мы можем получить окончательные эко-данные для запуска в инструменте PNR. Тот же поток ECO был реализован в нашем проекте, результаты и эффекты обсуждаются в разделе о времени и задачах pdv.
Другие проблемы:
(A) Испытание с уменьшенным количеством выводов
Из-за уменьшения размера чипа до 28, 16, 7 нм и более, даже количество выводов ввода-вывода на процессоре увеличивается, когда несколько типов тестовых шаблонов (нужно проверить больше логических вентилей), применяемых в нескольких циклах тестирования для добиться высокого качества тестирования. Чтобы ограничить использование количества выводов и сократить общее время тестирования более эффективным образом, инженеры DFT обращаются к новым методам проверки, которые можно применить к растущему числу выводов и шаблонам сканирования эффективным способом, например в качестве тестирование с уменьшенным количеством выводов (RPCT), а также достичь максимального охвата отказов.
Тестирование с уменьшенным числом выводов является эффективным решением, позволяющим применять шаблоны тестов на высокой скорости с использованием недорогих тестеров с очень ограниченным количеством выводов, чтобы обеспечить покрытие ошибок и время тестирования внедрения с минимальным влиянием на проектирование.
(B) Сложность упаковки
Первоначальная роль упаковки заключалась в том, чтобы просто защитить чипы внутри, но упаковка становится столь же сложной, как и разработка сложной SoC (ASIC).
В процессе производства полупроводников упаковка микросхем является одним из наиболее важных элементов, который заполонил инновации и сложность, особенно в связи с уменьшением размера транзистора. Во время упаковки более низкие технологические узлы подвергаются двум условиям: i) утечка герметичной упаковки. ii) Логические сигналы ухудшаются при контакте. Эти узлы подвергаются критически важной деятельности по упаковке от начала до конца, которая включает в себя: упаковку на уровне пластин (травление, литография и изоляция), выпуклость, разветвление, укладку стружки и другие методы, которые привели к появлению чипов малого форм-фактора для высокоскоростных функциональность, которую клиент ожидал в мобильной электронике и других технологиях.
Заключение
Со временем в более низких технологиях толщина металла, шаг и высота ячейки уменьшились, что внесло новую сложность в планирование энергопотребления. Кроме того, благодаря этому были внедрены новые IR / EM, синхронизация, PDV, тестирование с низким количеством выводов и сложности упаковки. После преодоления этих трудностей PNR, порядок синхронизации, количество выводов и упаковка были настроены, что помогает нам смягчить проблемы, связанные с низкими технологиями. До сих пор мы обсуждали все проблемы и способы их решения, чтобы завершить проектирование по графику, что является ключевой вехой для разработки любой ASIC. Если вы ищете помощь в разработке ASIC с низким энергопотреблением, Мы здесь, чтобы помочь!
Авторы:
- Учетная запись
- активно
- алгоритм
- анализ
- Применение
- Приложения
- ПЛОЩАДЬ
- Основныеоперации
- свободных мест
- Baby
- Крупнейшая
- Немного
- бизнес
- камеры
- легковые автомобили
- вызванный
- вызов
- изменение
- Проверки
- чип
- чипсы
- клиентов
- закрытие
- облако
- облачная инфраструктура
- Сбор
- Компании
- вычисление
- Подключенные устройства
- связь
- способствовало
- Текущий
- данным
- Центр обработки данных
- центров обработки данных
- задерживать
- Спрос
- Проект
- Устройства
- доменов
- вождение
- Падение
- Рано
- Edge
- Эффективный
- Electronics
- Проект и
- Инженеры
- и т.д
- выполнение
- эксперты
- ФРС
- Фига
- фигура
- фильм
- First
- фиксированный
- поток
- Замораживать
- ворота
- геометрия
- Глобальный
- хорошо
- большой
- сетка
- Расти
- Рост
- здравоохранение
- здесь
- High
- держать
- Как
- HTTPS
- огромный
- ICS
- Влияние
- В том числе
- Увеличение
- промышленность
- промышленность
- Инфраструктура
- Инновации
- Интернет
- Интернет вещей
- КАТО
- вопросы
- IT
- работа
- Основные
- вести
- уровень
- Библиотека
- Длинное
- основной
- управление
- производство
- маска
- металл
- Мобильный телефон
- Мониторинг
- сеть
- сеть
- сетей
- сетей
- узлы
- операционный
- заказ
- Другие контрактные услуги
- коробок
- производительность
- планирование
- мощностью
- для защиты
- уменьшить
- Отчеты
- Требования
- Полезные ресурсы
- Итоги
- дорога
- Run
- сканирование
- безопасность
- полупроводник
- набор
- Поделиться
- моделирование
- Размер
- слабина
- So
- Решения
- РЕШАТЬ
- раскол
- распространение
- Этап
- Начало
- раздражитель
- поставка
- поддержка
- Коммутатор
- система
- системы
- технологии
- Технологии
- телеком
- тестXNUMX
- Тестирование
- The Block
- время
- трогать
- трансформация
- us
- проверка
- Предметы одежды
- Уступать