4 Топологическое проектирование кмд

Данная глава посвящена рассмотрению этапов топологического проектирования макроблоков, а в частности ячеек КМД и способов описания топологии фрагментов. Также речь идёт о разработке основных элементов макроблока конвейерного матричного делителя.

4.1 Иерархические макроблоки сбис

Иерархические макроблоки возможно разделить на регулярные и нерегулярные, на основе входящих в ячейку связей и их характеру [11].

Нерегулярные макроблоки чаще встречаются, данный вид блоков создаётся с помощью определённого САПР для трассировки элементов, где макроблок нельзя поделить на одинаковые ячейки, переиспользующиеся во всей топологии.

Регулярные макроблоки зачастую создаются при проектировании заказных топологий, требующих оптимизаций под конкретный случай, в зависимости от поставленной задачи. Также отдельные ячейки таких блоков имеют интерфейс, дающий возможность к масштабированию всей схемы. И вся разработка таких макроблоков сводиться к созданию набора отдельных ячеек разной вариации, для простого масштабирования. То есть всё сводиться к созданию собственной библиотеки ячеек и сборке их на основе топологии [8].

4.2 Основные этапы проектирования топологии иерархических макроблоков сбис

В данной работе разрабатывается регулярный макроблок, поэтому основой проектирования будет разработка библиотеки ячеек. Преимущества данного подхода:

• технологическая инвариантность, т. е. возможность создания топологии под разные технологические нормы;

• возможность дальнейшего использования ячеек и их модификаций для разных модификаций проекта;

• возможность параметризации блоков на различных уровнях;

• интерфейс ячеек предполагающий масштабирование;

• совместимость с общим САПРом СБИС, благодаря отдельно генерируемой спецификации итоговой топологии.

Одни из основных достоинств, перечисленных выше, что даже при постоянно меняющийся проектных нормах, регулярные макроблоки, которые легко адаптируются к заявленным конструкторско-технологическим требованиям, остаются актуальными.

Согласование ячеек макроблока – сложный и многоэтапный процесс. В начале учитываются только нормы, заявленные технологией. Потом вычисляются габариты и координаты интерфейса вывода, для последующего объединения ячеек в макроблок. Затем сжатие повторяется, но учитываются уже не только нормы, заявленные технологией, но и взаимное расположение ячеек и следующие из этого ограничения.

Как результат такой работы, полученная библиотека ячеек обладает необходимыми проектными нормами и может быть использована для проектирования в составе блоков БИС.

Описание топологий производится с помощью общепринятых языков. Наиболее распространёнными из них являются GDS II, CIF, SOU. В данной работе, в качестве выходного формата файла, используется язык CIF, благодаря его широкой известности.

4.3 Концепция топологического проектирования

Разработка топологической модели сложно осуществима без определения основных принципов организации ячеек, таких как расположение транзисторов, выводов и шин земли и питания.