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LEC在IC设计中的重要意义

关键词:ASIC芯片 LEC 集成电路

时间:2019-03-14 13:55:43       来源:网络

ASIC芯片是用于供专门应用的集成电路(ASIC,Application SpecificIntegrated Circuit)芯片技术,在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。ASIC芯片技术发展迅速,目前ASIC芯片间的转发性能通常可达到1Gbs甚至更高,于是给交换矩阵提供了极好的物质基础。ASIC的特点是面向特定用户的需求,ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。  

  ASIC芯片技术所有接口模块(包括控制模块)都连接到一个矩阵式背板上,通过ASIC芯片到ASIC芯片的直接转发,可同时进行多个模块之间的通信;每个模块的缓存只处理本模块上的输入输出队列,因此对内存芯片性能的要求大大低于共享内存方式。总之,交换矩阵的特点是访问效率高,适合同时进行多点访问,容易提供非常高的带宽,并且性能扩展方便,不易受CPU、总线以及内存技术的限制。目前大部分的专业网络厂商在其第三层核心交换设备中都越来越多地采用了这种技术。

  LEC对ASIC的重要性

  ASIC在流片之前,要经历一系列设计步骤,如综合、布局布线、签核(sign-offs)、ECO(工程变更单)以及众多优化过程。在每个阶段,我们都需要确保逻辑功能完好无损,并且不会因为任何自动或手动更改而中断。如果功能在整个过程中的任何时刻发生变化,整个芯片就变得毫无用处。这就是为什么LEC是整个芯片设计过程中最重要的原因之一。随着制程技术节点的缩小和复杂性的增加,逻辑等效检查在确保功能的正确性方面起着重要作用。

  什么是LEC

  LEC包括三个步骤,如下图所示:设置模式,映射模式和比较模式。 

  逻辑等效检查的步骤

  有各种用于执行LEC的EDA工具,例如Synopsys Formality和Cadence Conformal。这里,我们将Conformal工具作为参考,以解释LEC的重要性。

  逻辑等效检查的步骤: 

  一.设置

  在设置模式下,Conformal工具读取两个设计。我们指定设计类型,即Golden(综合网表)和修订版(通常,修改后的设计是Conformal工具与Golden设计相比的修改或后处理设计)。对于LEC的执行,Conformal工具需要三种类型的文件。

  在从设置模式到LEC模式的过渡中,Conformal工具展平并模拟Golden和修改后的设计并自动映射关键点。关键点定义为:主要输入、主要产出、D Flip-Flops、D锁存、TIE-E门(错误门,在修订设计中存在x赋值时创建)、TIE-Z门(高阻抗或浮动信号)、黑匣子

  二.映射

  在等效性检查的第二阶段,Conformal工具自动映射关键点并进行比较。比较完成后,它会确定差异。Conformal工具使用两种基于名称的方法和一种无名方法来映射关键点。当对逻辑进行微小更改时,基于名称的映射对于gate-to-gate比较非常有用。

  

  相反,当Conformal工具必须使用完全不同的名称映射设计时,无名映射方法很有用。默认情况下,它会在退出设置模式时使用名称优先映射方法自动映射关键点。Conformal工具未映射的关键点被归类为未映射的点。

  未映射的点分为三类:

  1.额外未映射的点是仅在其中一个设计(Golden或Revised)中出现的关键点。

  2.无法到达的未映射点是没有可观察点的关键点,例如主输出。

  3.未映射的未映射点是可到达的关键点,但在相应设计的逻辑扇入锥中没有对应点。

  三.比较

  在Conformal工具映射关键点之后,验证的下一步是比较。比较检查关键点以确定它们是等效还是非等效。比较确定比较点是否:等效、非等效、逆等效(Inverted-equivalent)、中止。

  LEC失败的常见区域

  如果在设计中使用多位触发器,则将出现映射golden网表与修订网表的问题,因为触发器名称将在修订后的网表中更改。在修订的网表中克隆后,时钟门控单元未被映射。在定时修复期间或在执行手动ECO时,逻辑连接会中断。功能ECO实施。缺少DFT约束。  

  结论

  LEC减少对门级仿真的依赖。提高了对合成和布局布线的新工具修订的信心。在不编写测试模式的情况下等效性几近完美。降低后端进程丢失的漏洞风险。

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