Mikroelektronikai tervezorendszerek

1
Mikroelektronikai tervezorendszerek

• Cadence Opus
• Digitális tervezés és layout generálás a Cell
  Ensemble-lal

2
Szóhasználat
Programok native és külso Tools (eszközök)
context sensitive részek programokon belül Akciók
a design flow elemei
3
Cadence Opus áttekintés 1

• standard beépített modulok,
• programozói interface SKILL nyelv,
• OSS Open Simulation System tetszoleges külso
  szimulátor használatát teszi lehetové
• egységes adatformátum
• külso CAD eszköz formátuma ? Opus formátum

4
Cadence Opus áttekintés 2

• Vázlatos (tranzisztor szüntu) design flow

Composer
Layout Synthetizer
Layout Editor
Compactor
Place Route
Simulation
Abstract Generator
5
Cadence Opus áttekintés 3 programok
6
Cadence Opus áttekintés 4

• A használandó CAD eszközök
• Standard cellás tervezésnél
• Composer,
• Simulation,
• Place Route
• Tranzisztor szintu tervezésnél
• Layout editor, Compactor, esetleg Layout
  Synthesizer
• Abstract generator
• Place Route

7
Cadence Opus áttekintés 5

• Technology file
• geom. tervezési szabályok (DRC, LVS, abstr.gen.
  számára)
• elektromos paraméterek (az extractor - layout
  visszafejto számára)
• eszköz visszafejtési szabályok (az extractor -
  layout visszafejto számára)
• A DRC és az extractor a Layout editor részei
• Design kit
• technology file
• könyvtár
• user interface elemek

8
Cadence Opus áttekintés 6
View
schematic
Cell
Library
las
compacted
extracted
attached
abstract
Symbolic devices
hspice
Techno. library
pins, wires, contacts
9
Cadence Opus áttekintés 7 Különbözo reprezentációk

• A library browser (késobb) egy cella vagy
  áramköri terv nevével együtt annak szerkesztheto
  reprezentációit (view-it) is megmutatja.
• Az open funkció a megfelelo, az adott view-hoz
  hozzárendelt programot aktivizálja pl.
• schematic ? Composer (kapcs.rajz editor)
• layout ? Virtuoso (layout editor)

10
Cadence Opus áttekintés 8

• A techno file fobb szakaszai

A technology file SKILL rutinhívásokból áll.
11
Chip tervezés - témák

• Floorplan
• Place
• Huzalozási csatornák generálása
• Globális route-olás
• Részletes route-olás
• Visszahelyettesítés (back-annotation)
• egyes eszközökben

12
Preview floorplanning eszközök
13
View-k a floorplanning számára
14
Alapelemek a floorplanning-ben
15
Komplex elemek a floorplanning-ben
16
A routing (vezetékezés) lépései
17
Cadence Opus indítása 1
1. Középso gomb 2. OPUS almenu 3. AMS-3.2 4. Az
Opus AMS32 konzol ablak megjelenik
EZ A BME-EET-n van így. Másutt másképpen van!!!
18
Cadence Opus indítása 2
Az Opus AMS32 konzol ablak megjelenik Az AMS
Cadence Hit-Kit 3.2 startup script fut ebben az
ablakban.
EZ A BME-EET-n van így. Másutt másképpen van!!!
19
Cadence Opus indítása 3
A tervezési könyvtárat kell megadni itt. Fogadjuk
el, amit a script felkínál
Ez a BME-EET-n van így. Installáció függo.
Az ENTER megnyomása után a Cadence Interpreter
Window (CIW) jelenik meg a design manager window
ablakkel együtt
Cadence tervezési adatbázis a UNIX
file-rendszerre van leképezve.
20
Cadence Opus indítása 4
Az ENTER megnyomása után a Cadence Interpreter
Window (CIW) jelenik meg a library manager
ablakkal együtt
21
A design megnyitása a library manager-ben
megfelelo view választása

• Könyvtáral (standard vagy saját) cellákat
  tartalmaznak
• Celláknak view-i (reprezentációi) vannak
• Szokásos reprezentációk
• schematic kapcs.rajz szerkesztése
• symbol magasabb hierarchia szintu kapcs.rajz
  számára
• autoLayout egy másik view-ból (pl.
  schematic-ból) gen.
• layout egy design részletes layout-ja
• abstract a floorplan készítésének elemei
• abstract_CE layout körvonalak a Cell Ensemble-hoz

22
Reprezentációk Cadence Opus

• Egy cella szerkesztendo reprezentációját a
  library browser-ben választjuk ki.
• Megnyitáskor a reprezentáció szerkesztésére
  szolgáló programot aktivizálja a rendszer
• schematic ? Composer (schematic editor)
• layout ? Virtuoso (layout editor)
• abstract ? a cella reprezentációja a Silicon
  Ensemble számára
• abstract_CE ? a cella reprezentációja a Cell
  Ensemble számára
• symbol ? a cella reprezentációja Composer
  számára
• cmos_sch ? egy cella tranzisztor szintü
  reprezentációja
• Cella elnevezési konvenció
• cellname 2 fémréteg esetében
• cellname3 3 fémréteg esetében

23
A design megnyitása a library manager-ben

• Standard könyvtárak és saját könyvtárak

24
Egyszeru példa dec4to16

• 4-bol 16-os dekóder
• kapcsolási rajz szerkesztése
• hierarchikus tervezés
• dec2to4 kapcs.rajz (3 inverter, 4 nand kapu)
• szimbólum generálása ehhez a részáramkörhöz
• dec4to16 kapcs.rajz (5 db dec2to4 részáramkör)
• szimbólum generálása ehhez a részáramkörhöz
• dec4to16top kapcs.rajz (1 db dec4to16, input és
  output tappancsok, gnd, vdd tappancsok)
• layout eloállítása a Cell Ensemble-lal

25
Egyszeru példa dec4to16
A végso kapcs.rajz A tappancsokat el kell nevezni
a floorplaning számára.
26
Egyszeru példa dec4to16
27
Egyszeru példa dec4to16
Ebben a fázisban ki lehet szállni az Opus-ból
File Exit A CIW és Opus AMS32 ablakok
bezáródnak
28
Dec4to16 layout generálásDesign flow vázlata
A biztonság kedvéért
29
Dec4to16 layout 1
A kapcs. rajzból, a PRFlatten és a Cell Ensemble
felh.
30
Dec4to16 layout 2a
31
Dec4to16 layout 2b
OK- nyomni a kifejtés (flattening) és az
autolayout view generálásának elkezdéséhez
32
Dec4to16 layout 2c
Floorplan a még el nem helyezett
tappancsokkal és standard cellákkal
33
Dec4to16 layout 3
Az autoLayout-ot a Cell Ensemble fogja
felhasználni
A Virtuoso-ban Tools Floorplan PR Cell
Ensemble
Így indíthatjuk el Cell Ensemble eszközöket
34
Dec4to16 layout 4a
Floorplanning - initializálás
A Cell Ensemble-ban Floorplan (Re)initialize
35
Dec4to16 layout 4b
Floorplanning - initializálás
Floorplan a még el nem helyezett
tappancsokkal és standard cellákkal, de már
szétválogatva
36
Dec4to16 layout 5a
Floorplanning - I/O elhelyezés (automatikus)
A Cell Ensemble Floorplan I/O Placement
OK-t nyomni
37
Dec4to16 layout 5b
Floorplanning - I/O elhelyezés (file-ból, a)
A floorplan file szerkesztése
Az egyes nevek elé -t kell beszrni
Ha kész, elmenteni
38
Dec4to16 layout 5c
Floorplanning - I/O elhelyezés (file-ból, b)
A floorplan file beolv.
Place IO Commands Read Initial File
39
Dec4to16 layout 5d
Floorplanning - I/O elhelyezés (file-ból, c)
Jelenleg még figyelmen kívül hagyhatók a
figyelmeztetések
A tappancs gyuru már majdnem rendben, de még
nincsenek sarok cellák
40
Dec4to16 layout 6a
Floorplanning - sarok cellák hozzáadása 1
Place IO Commands Read Initial File
41
Dec4to16 layout 6b
Floorplanning - sarok cellák hozzáadása 3
Sarok cellák kiválasztá-sa a library browser-ben
OK-val elfogadni
42
Dec4to16 layout 6c
Floorplanning - sarok cellák hozzáadása 4
43
Dec4to16 layout 7a
Placement - tappancsgyuru kialakítása 1
Place IO Commands Justify
2. OK
1. Így beállítani (100, 50, 0.1)
44
Dec4to16 layout 7b
Placement - tappancsgyuru kialakítása 1
45
Dec4to16 layout 8a
Placement - standard cellák elh. feedthrough-k
beill.
Place Automatic
46
Dec4to16 layout 8b
Feedthrough-k választása a library browser-ban
47
Dec4to16 layout 8c
Feedthrough-k beillesztve
Snap to grid! 0.1
48
Dec4to16 layout 9
Kész az elhelyezése. Mentsük el! Design Save
as placed Késobb, ha kell, innen újra kezdhetjük.
49
Dec4to16 layout generálásDesign flow vázlata
A biztonság kedvéért
50
Dec4to16 layout 10
A placed view-ból indítjuk a huzalozást
huzalozási csatornák generálása
Route Channels Create
51
Dec4to16 layout 11a
Routing - a net property-k beállítása

• Kézi munka ebben a design kit-ben. A részletektol
  eltekintünk.

52
Dec4to16 layout 12
Routing - global routing beállításaok
53
Dec4to16 layout 13a
Routing - részletes routing beállításai
Route Detail Route Automatic
Saját preferenciák beállítása
OK, ha kész
0.05!
OK, ha kész
54
Dec4to16 layout 13b
Routing - részletes routing eredménye
55
Dec4to16 layout 14
A huzalozás elkészült Design Save as routed.
Késobb, ha kell, innen újra kezdhetjük.
56
Dec4to16 layout 15a
Check routing - explode channels for checker
Route Detail Route Explode Channels
57
Dec4to16 layout 15b
Check routing
Route Check
OK ha kész
Mindkettot kiválasztani
58
Dec4to16 layout 15c
Check routing - eredmény rövidzár
Ez tényleg ott van! Kézi javítás vagy újrakezdés
a placed állapotból, más beállításokkal.