隨著集成電路設計水平與制造工藝的高速發(fā)展,芯片的集成度和時鐘頻率在不斷的提高,由互連線上寄生參數(shù)引起的電源網(wǎng)絡可靠性問題以及布線擁塞問題,給數(shù)字集成電路物理設計帶來了更大的挑戰(zhàn)。因此,一個合理的布圖規(guī)劃與布局是數(shù)字集成電路物理實現(xiàn)過程中保證芯片功能及其可靠性的重要環(huán)節(jié)。基于一款USB Type-C接口芯片的物理設計與實現(xiàn),對芯片的布圖規(guī)劃和布局進行重點研究與優(yōu)化�；诓紙D規(guī)劃的理論,對該款USB Type-C接口芯片進行了布圖規(guī)劃,包括面積的設定、I/O單元布局、宏模塊擺放、電源網(wǎng)絡設計。對布圖規(guī)劃展開合理性分析,檢查其電壓降與電遷移。就存在的電壓降和電遷移問題,采用了加寬電源環(huán)寬度、增加供電I/O單元數(shù)量的方法來減小電壓降和電遷移。除此之外,還提出了一種非均勻階梯型電源網(wǎng)絡優(yōu)化方法,來改善電源網(wǎng)絡的電壓降。在保證標準單元密度均勻以及布線擁塞度最優(yōu)情況下,完成標準單元的擺放。以緩沖器為基本單元構(gòu)建時鐘樹,并提出一種重要時鐘優(yōu)先綜合的方法,從而減小時鐘偏移和時鐘單元面積。在SMIC 0.18μm工藝下完成了該款USB Type-C接口芯片的數(shù)字后端設計,電源的電壓降由最初的23.55mV... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 集成電路發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 深亞微米工藝下的集成電路設計面臨的挑戰(zhàn)
    1.2 USB Type-C接口研究背景及課題來源
        1.2.1 USB Type-C接口研究背景
        1.2.2 課題來源
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 集成電路布局
    2.1 數(shù)字后端設計基本流程
    2.2 布圖規(guī)劃的基本理論
        2.2.1 布圖規(guī)劃的目標
        2.2.2 I/O單元布局
        2.2.3 宏模塊的擺放
        2.2.4 電源網(wǎng)絡規(guī)劃
    2.3 布局的基本理論
        2.3.1 布局的目標
        2.3.2 布局的內(nèi)容
        2.3.3 布局的評估
    2.4 本章小結(jié)
第3章 芯片布圖規(guī)劃的合理性分析
    3.1 宏模塊位置合理性分析
    3.2 電源網(wǎng)絡合理性分析
        3.2.1 電壓降IR Drop
        3.2.2 電遷移EM
    3.3 布線資源分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 USB Type-C接口芯片數(shù)字后端設計
    4.1 USB Type-C接口芯片的建庫
    4.2 USB Type-C接口芯片的布圖規(guī)劃
        4.2.1 芯片面積確定
        4.2.2 I/O布局
        4.2.3 宏模塊擺放
        4.2.4 電源網(wǎng)絡規(guī)劃
        4.2.5 電源網(wǎng)絡合理性分析
        4.2.6 電源網(wǎng)絡優(yōu)化
    4.3 USB Type-C接口芯片的標準單元擺放
        4.3.1 添加阱連接單元
        4.3.2 布局
    4.4 USB Type-C接口芯片的時鐘樹綜合
        4.4.1 USB Type-C接口芯片的時鐘結(jié)構(gòu)
        4.4.2 時鐘樹綜合方法選取
    4.5 USB Type-C接口芯片的布線
    4.6 USB Type-C接口芯片版圖驗證
        4.6.1 靜態(tài)時序分析
        4.6.2 物理驗證
        4.6.3 形式驗證
        4.6.4 USB Type-C接口芯片版圖
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]USB Type-C與PD技術概述與應用[J]. 阮頤,宋清亮,王甲,張兵兵.  集成電路應用. 2017(04)
[2]深亞微米下芯片電源網(wǎng)絡的設計和驗證[J]. 樊俊峰,王國雄,沈海斌,樓久懷.  電子器件. 2006(04)
[3]科學產(chǎn)業(yè)化過程中的科研管理者——貝爾實驗室的啟示[J]. 閻康年.  國際經(jīng)濟評論. 1998(Z3)

碩士論文
[1]電力線載波芯片數(shù)字后端設計[D]. 王成龍.北京工業(yè)大學 2015
[2]基于EOC物理層芯片的時鐘樹綜合設計[D]. 林曉.北京工業(yè)大學 2010



本文編號：3105776