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Puv-Nchuav Layout Tsim Raws Raws Lub Platformof Zeni EDA System

Jan 04, 2018

1. Cov ntsiab lus tseem ceeb

1.1 Thaj tsam

Qhov kev teeb tsa yog qhov kev tsim cov qauv kev hloov ua qauv rau peb sab hauv ob sab duab geometric. Nws yog ib co teeb duab sib xyaw ua ke, nrog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm cov txheej txheem sib txawv, thiab txhua lub txheej yog sawv cev los ntawm ntau cov qauv. Nws muaj xws li cov ntaub ntawv ntawm lub cev ntawm lub cheeb tsam loj, qhov topology ntawm txhua txheej thiab lwm yam khoom siv. Nws yog qhov txiav tawm zaum kawg uas tus tsim qauv xa cov nroj tsuag.


1.2 Layout design

Nws hloov txhua feem, suav nrog transistors, resistors, capacitors thiab li, rau hauv cov ntaub ntawv txheej txheem tsim nyog rau integrated circuit manufacturing. Nws yog cov kauj ruam ntawm graphic division, layout planning, layout thiab thaiv, thiab compression. Layout design yog ib qho tsim nyog kom ua tiav cov khoom siv hluav taws xob. Nws tsis yog tsuas yog muaj feem xyuam nrog kev ua haujlwm ntawm kev sib cog lus, tab sis tseem cuam tshuam txog kev ua tau zoo, thaj chaw muaj nqi, kev siv hluav taws xob thiab kev cia siab ntawm kev sib cog ua ke rau ib qhov twg. Layout design yog tus choj ntawm cov khoom siv hluav taws xob los tsim tsim.


1.3 Kev siv ntawm qhov kev teeb tsa kev sib cog ua ke

Qhov kev siv ntawm qhov kev teeb tsa kev sib cog ua ke yuav muab faib ua txhua yam kev tsim kho (Puv-Kev Cai) thiab kev tsim kom tau ib nrab (Semi- Custom). Semi kev cai tsim muaj xws li rooj vag array tsim, qhov rooj thiab dej hiav txwv tsim, tus qauv tsim hluav taws xob, thaiv tsim thiab cov khoom siv logic tsim tau. Tag nrho kev cai tsim qauv yog raws li tib neeg-tshuab sis sib luag nraaj system, uas yog tsim los ntawm cov qauv tsim tawm ntawm cov duab thiab qhov ntev ntawm txhua lub tshuab hluav taws xob kom txog thaum lub teeb tsa thiab kev ua txhua qhov kev teeb tsa. Cov yam ntxwv ntawm tag nrho cov kev cai tsim yog optimize qhov Circuit Court tsis thiab layout tsis rau txhua feem, thiab tau txais cov kev kawm zoo tshaj plaws thiab qhov tsawg tshaj plaws nti loj, uas yog conducive rau kev txhim kho cov kev koom ua ke thiab txo qhov tsim nqi. Nrog kev nruam ntej ntawm kev tsim qauv, tsim kev cai tsim txhua yam

Qhov kev faib ua feem tsawg tsawg xyoo.



2. Ib qho kev taw qhia me ntsis rau lub cuaj hnub EDA

Daim ntawv thov ntawm Huada hluav taws xob ntxiv 9 hnub EDA yog ib qhov loj hauv kev tsim hluav taws xob tsim EDA cov cuab yeej tsim los ntawm Tuam Tshoj thiab yog sib npaug nrog EDA thoob ntiaj teb thoob ntiaj teb, kev teeb tsa kev tsim hluav taws xob los txhawb cov lab ntawm cov rooj vag, tuaj yeem yog tus txheej txheem thoob ntiaj teb qauv ntaub ntawv Kev hloov dua siab tshiab, nws tau thov nyob rau ntau tshaj 20 lub tsev kawm ntawv qib siab thiab cov tebchaws nyob hauv kev lag luam Integrated Circuit Design Company thiab Southeast University hauv Suav teb, tshwj xeeb tshaj yog ua si lub luag haujlwm hauv qhov tsim thiab simulation ntawm kev kub ceev kev sib txuas, ntse tsim muaj ntau cov tswv yim nrog kev sib txuas . Nws mas suav nrog ntau yam hauv qab no: ZeniSE (Schematic Editor) txoj cai daim duab editing cuab tam, nws tuaj yeem yog EDIF hom hloov dua siab tshiab, Spice embedded simulation support rau peb tog); ZeniPDT (Lub Cev Cev Lub Cev) qhov tsim layout; nws muaj peev xwm muab ntau qhov chaw zov tsev ntau qhov kev teeb tsa editing kev ua haujlwm, thiab muaj peev xwm pab tau tsheej lab ntawm cov qhov rooj loj loj hauv daim ntawv qhia Editor (Lub Tshawb Fawb Cov Ntaub Ntawv Tawm Tsam ZeniVERI; thiab logic netlist kev sib piv (LVS) xws li cov qauv tsim cov cuab yeej module ZeniPDT, nws muaj cai hierarchical kev cai kuaj thiab online editing peev xwm tsim cov txheej txheem, thiab muab cov interface raws li qhia hauv daim duab 1 los sau cov ntaub ntawv qhia,

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3. Tsim cov qauv

Ib qho ntawm CMOS cov kab xev yog tsim los ntawm qee lub chav logic yooj yim (tsis, GATE rooj, los yog lub rooj vag), thiab tsim cov qauv kev tsim ntawm lub cev raws li transistor theem qauv tsim. Hauv kev tsim qauv tsim, nws yuav ua li cas tsim cov qauv ntawm daim npog qhov ncauj, yuav ua li cas npaj qhov chaw ntawm transistor, qhov chaw ntawm qhov chaw nyob, thiab qhov chaw ntawm lub teeb liab. Cov nram qab no yog tsim los rau Piv txwv ntawm D coj los siv rau cov ntaub ntawv nrhiav tau.


3.1 Daim duab teeb meem thiab kev ua haujlwm ntawm D flip-flop

D ua kom zoo tshaj plaws, raws li pom hauv daim duab 2, daim duab ntawm no yog tsim los ntawm ZSE module 9 hnub los ntawm cov cuab yeej EDA, qhov kev ua hauj lwm yooj yim yog: thawj CLB = 1 thaum lub sij hawm lub cim CLK = 0, DATA signals rau hauv lub npe ua haujlwm ntawm TG1, los ntawm kev sau npe ntawm TG4 kev tswj thiab tsim kev kaw lub voj voog, latch thawj lub teeb liab, qhov teeb liab tso tawm los ntawm CLK los tswj qhov tas thaum lub 0 dhia mus rau 1, chav sau npe ntawm TG2 kev xa thiab daim ntawv lub kaw lus voj DATA teeb liab latch rau ib nrab ntawm cov teeb liab input, qhov no kuj los ntawm TG3 ntawm lub rooj vag NAND thiab ib qho kev tawm hauv cov zis Q. Thaum CLK hloov ntawm 1 mus rau 0, D fl flip-flop nkag lub teeb liab tawm thiab xauv cov zis tawm lub xeev. Lub cim xeeb qee zaus kuj yuav tsum tau teem caij, thiab CLB cov teeb liab hauv qhov Circuit Court ua raws li kev ua haujlwm rau 0 ntawm txoj hauj lwm. Thaum CLB = 0, cov zis ntawm 2 tau yuam kom 1 lub rooj vag NAND nyob hauv 0 los sis 1, tsis hais txog ntawm lub moos, cov zis kawg ntawm Q yog teem rau 0.


3.2 Kev tsim ntawm qhov kev teeb tsa ntawm chav tsev ntawm D

Qhov D txhais tau pom hauv daim duab 2 muaj tsib inverters, ob lub rooj vag NAND, ob lub rooj vag kis kab mob thiab ob lub moos tswj kev sib tw. Xaiv qhov tsim nyog logic lub rooj tsim tawm, thiab siv cov kev cai no los tsim D qhov kev paub.

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Rau qhov kev tsim tshwj xeeb IC teeb duab tsim, peb xav tau haujlwm ua haujlwm, nrog rau kev kho vajtse, EDA software tsim thiab txheej txheem cov ntaub ntawv thiab kev cai cov ntaub ntawv rau kev tsim qauv tsim. Qhov tsim kho vajtse ntawm DB flip-flop yog lub SUN Ultra10 workstation, tus tsim software yog cuaj hnub EDA system, thiab 0.6um silicon daim phiaj CMOS txheej txheem.


CMOS inverter yog cov khoom nyob hauv digital circuit ntau yam, uas yog tsim los ntawm ib tug khub complementary MOS leeg. Qhov saum toj no yog lub raj roj PMOS (load tube), thiab cov nram no yog NMOS lub raj (tsav raj). Lub logic ntawm qhov inverter circuit yuav nthuav cov tswv yim ntawm cov qauv xws li "tsis muaj", "tsis muaj" thiab hais txog, thiab tom qab ntawd ces tau txais txhua yam ntawm cov ntsiab lus sib txuas ntawm cov ntsiab lus sib txuas thiab cov tswvyim ntawm cov logic.


Hauv daim duab tso tawm, cov kab ntawm lub cim ntawm txhua lub tshuab yog sawv cev los ntawm kev sib tshuam ntawm ob txoj kab. Tab sis rau qhov kev teeb tsa ntawm lub cev qhov tsim, peb yuav tsum txhawj xeeb txog lub cev kev sib raug zoo ntawm cov sib tshooj sib txawv. Hauv cov txheej txheem CMOS txheej txheem, N hom thiab P hom diffusion tsam tsis tuaj yeem sib phim ncaj qha.

Yog li, yuav tsum muaj ib txoj kev los txuas cov kev nkag yooj yim ntawm lub cev thiab lub cev nqaij daim tawv. Piv txwv, tsawg kawg yog ib qhov txuas thiab ob qhov chaw sib chwv sib chwv sib tw nyob rau hauv qhov kev teeb tsa lub cev. Cov xov tooj cua feem ntau yog ua los ntawm cov kab hlau. Daim phiaj xwm hauv zos cim lub teeb tsa hauv qhov kev xam pom raws li hauv daim duab 3 (a) tuaj yeem tau txais. Zoo sib xws, peb tuaj yeem txuas qhov chaw ntawm MOS raj mus rau kev sib txuas lus yooj yim ntawm lub zog VDD thiab av VSS los ntawm cov hlau hlau thiab tiv tauj qhov. Raws li tau hais hauv daim duab 3 (b), lub fais fab thiab cov xaim hauv av feem ntau siv hlau xaim, thiab kev sib txuas ntawm kab sib chaws yuav ua tau los ntawm cov kab yooj yim polysilicon. Daim duab 3 (c) qhia txog tus cim ntawm qhov cim kawg ntawm lub cim qhov teeb tsa kos los ntawm 9 hnub - tsim qhov cuab yeej tsim raws li tau hais tseg hauv daim duab 4. Qhov teeb tsa ntawm lwm cov kev qhia yooj yim tuaj yeem tsim los ntawm qhov no.

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3.3 Layout design of D flip-flop

Ua ntej, lub tsev qiv ntawv hu ua DFF tau tsim, thiab txhua qhov kev teeb tsa nyob hauv DFF nyob hauv DFF lub tsev qiv ntawv, thiab ib chav tshiab hu ua DFF raug teeb tsa nyob hauv library. Lub subunits raug hu thiab qhov layout ntawm tus coj D trigger yog teem, ua raws li kev sib txuas ntawm cov pawg. 1 txheej yog siv hauv cov hlau, hlau 2 thiab cov xov tooj hluav taws xob tiv thaiv qhov siv los txuas rau thaj tsam ntawm thaj chaw thiab cov hlau 1, los ntawm qhov sib txuas rau cov hlau 1 thiab hlau 2, nruab nrab ntawm polysilicon thiab polysilicon thiab tib lub txheej hlau txuas ncaj qha tom qab kawm tiav ntawm qhov tsim tawm, thiab tom qab ntawd ces siv qhov kev tshawb xyuas qhov teeb meem cuab yeej ZeniVERI layout tsim layout pov thawj thaum kawg, tom qab qhov kev tshawb xyuas D teeb qhov tsim tawm raws li qhia hauv daim duab 5.

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