P & R 10

Posted 2020-11-11 lelin

作为一个后端设计者，所需要掌握的技能其实就是熟练的利用工具，为自己服务。 需要的知识是什么？说的简单点，就是如何把设计的PPA搞上去。 说的复杂点，那就得从PPA需要注意的每个点去一一剖析。这个就太需要篇幅了。我也不想展开去说。

我们就先拿floorplan来做个例子简单说一下。floorplan是整个设计的起点，好比建房子的地基一样，好的地基才会造出牢固的房子。 不好的地基，估计没建几层就跨了。 经常会听到小伙伴在place的时候cell放不下去，timing很差，很多时候都和floorplan有关系。因为做floorplan的时候，影响PPA的因素很多。

 

• power 怎么打：也看到有公众号相关的技术贴，分析怎么打 Power才能省route的资源，才能有比较好的IR drop，这都是和设计最后的PPA息息相关。当然也需要做power 分析才能决定最终的power 方案。 一般大的设计会有专人负责整个chip的power方案。（注：打power请参考《无边光景一时新，power-plan如何定》）

 

• mem如何摆放，pin如何摆放：这些也是Floorplan要考虑的东西。Mem的位置决定了模块的摆放位置。所以设计者需要熟悉设计中的数据走向，根据走向来合理摆放。同时，你还要考虑congestion，要让一行mem或者一列mem有那种流线的感觉，不能太突兀。个人经验，堆出那种凹凸不平的mem要么就是浪费面积，要么就是congestion比较差。以前arm的A9 据说摆了100多版的Floorplan才给出了最后的reference FP 给客户。 所以mem的摆放是个技术活，也是个体力活。 如何衡量一个floorplan的好坏，还是要看PPA. 所以需要迭代的过程会比较多。 当然，熟练工会通过迭代的结果来分析工具的行为，然后再对FP做调整，这样往往会事半功倍。

 

• FP形状和大小：如果是bottom-up的设计，那这个形状和大小可以有block的owner先定，往往会比较容易做。 但是如果是top-down的设计，做top的一般都是比较牛的人。他要给下面每个block做好划分，同时还要考虑每个block的pin的摆放。 在这方面，innovus 的功能是很强大的。 谁用谁知道。

 

• module guide/blockage的添加：这个也是根据place的结果来看的，实际上现在innovus 的Giga place相当强大，真正的timing driven，以前那种要加成百上千的guide的时代已经一去不复返了，现在基本上先什么都不加，都可以给你一个比较好的结果了。

当然，对于一个设计来说，没有最好的FP，只有更好的FP。 不管是白猫黑猫，能达到最后的PPA要求就是一个好的FP。 有时候一个完美的结果往往出现在你挪动了几个mem的位置，加了几个guide而突然出现的。那个时候的成就感是无以言表的。

 

其实往往FP定好了，那你的design基本上已经成功了一大半了。 如前所述，定FP的时候，是需要迭代的，是需要看PPA的，基本上跑一个place_opt就能知道这个FP的好坏。所以FP和place关系最为密切。怎么去debug Place的结果？ 看PPA。 方法有哪些？ 看PPA。 能不能讲的详细点？ 好吧，其实就是看timing好不好，congestion好不好。 Timing 不好，是因为module没放好？ 加guide吧。 是因为congestion的问题导致不好？  那就解congestion吧。。 这个没有葵花宝典，只有多用心做几次就有经验了。 

到CTS阶段的时候， 又是一个可以展开的话题。 因为cts其实就是一个小的pr flow，从place到route到opt都有。。 实际上现在工具都已经很智能很强大了，需要用户干涉的很少。比如innovus可以直接通过SDC来生成做CTS的spec。 对用户来说，啥都不要考虑。工具自己做，同时还帮你修timing。 那CTS最关注的是什么？ 越到advance node，越关心latency，power。Skew反而不是最重要的指标。 所以要把树做短，树功耗做小，同时它的skew也不能太差，这个更多的是EDA需要解决的问题。 因为现在设计越来越复杂，以前的分步做树放到现在很适用了。

 

后面的route和drc对设计者来说，只需要知道drc在lef的定义，知道怎么修就好了。但是实际上，大面积的drc一般可能就有两个原因：

• design的问题：FP不合理？ Place不合理？congestion太差？

• 工具的bug。