FPGA/IC设计入门5-前端

上一篇 / 下一篇 2007-04-28 19:03:25 / 天气: 晴朗 / 心情: 高兴 / 个人分类：IC Design

asic设计入门（前端）
asic设计前后端是如何分的呢？asic设计的前后端就如FPGA设计的Implementation之前之后（Xilinx）的区分，前端负责综合网表之前的所有事情，而后端负责Netlist到GDSII的过程。注意这也不是绝对的，现在前端也可以用Physical Compiler做一些后端做的事情（物理综合），随殴ひ盏姆⒄梗昂蠖说姆纸庀咴嚼丛侥：恕５比籄SIC的前端还考虑到很多关于Power，DFT等等方面因素；后端呢，在这里粗略介绍一下，Floorplan，版图规划，主要指Macro的放置还有PG ring等的规划；Place－布局，主要指standard cell的放置；Route，布线；其中还涉及到DFT，DRC，LVS还有STA。这些东西了解一下就可以了。
ASIC前端设计入门，这个流程幸好没有忘记。不像FPGA那样（和器件关系太多），数字前端都应该是一样的。
1 系统规划需求分析－－－－制定Specification
2 模块划分－－－－－根据Secification，开始划分模块，具体到接口时序和功能，最后书写详细设计文档。

3 模块编码输入－－－－注意符合Coding Style
  4 模块级仿真验证－－－行覆盖率应该达到99％（default语句是覆盖不到的）
5 系统集成和系统仿真验证－－－－验证平台应该在Specification确定之后和代码编写并行进行。
  6 综合－－－－得到网表
7 STA－－－－－验证时序
  8 形式验证－－验证网表和RTL的等效性

若是Netlist2GDSII的话这些就应该可以了，象DFT之类的估计后端人员都可以帮助你实现。看起来挺简单的，其实花时间最多的还是在前面，也就是综合之前的步骤是最费时间的，包括制定Specification，模块级的详细设计方案还有验证，一旦得到一个goden RTL，从RTL到GDSII是很快的。所谓garbage in garbage out，到了综合之后的步骤基本上不是对功能的修改，而是按照特定功能的实现，所以一个好的RTL是非常重要的。
在系统规划方面，复位，时钟方案是最重要的因素，其次是DFT；在模块编码的时候就是要注意这些要求了，比如不要内部私自生成时钟和复位信号，防止出现不必要的latch等等。模块级验证应该是系统验证关键部分，原来我们做TDSCDMA手机终端芯片的时候，Viterbi验证的是好几个步骤组成的，在模块级就验证做得非常完善，后来系统验证，FPGA验证到最后tapout回来都没有问题。当然大家都关心综合如何处理，STA如何处理，形式验证如何实现，因为这几个步骤不是所有人都可以接触的，毕竟这些工具都价格不菲；一个公司可以随便找几个人一起开发FPGA，但是说要随便找几个人做ASIC，估计Tool的费用就要砸掉好几百W－－这里指的是商用软件，假如你说其实D版的也可以用，^_^ 那就算你用了，流片的费用也不少啊。
下面我就一部分一部分给大家介绍asic前端设计的各个部分。
在没有介绍综合之后的流程之前，我先介绍一下从系统规划到综合前的流程，前面FPGA和这里的ASIC在这方面介绍的都不多，在这里补过，希望对大家有帮助。系统规划当然是系统人员制定的，假如你想知道如何制定，大体上是系统功能，性能，系统接口，系统的时钟方案，复位方案，DFT方案；系统采用了多少Memory，是否使用DSP，MCU，架构如何，最后die size和power大约多大等等；作为一名设计人员多数你会分到一个模块的设计，一般情况下在系统方案制定好之后就是模块划分了，很多情况下是根据功能来划分；模块划分之后，设计人员会不断讨论实现方案和关键问题的解决方法，开始是模块之间的接口，接着是模块内部的实现方案和时序，经过详细的讨论之后，这些都要写成详细设计方案。三年前自己的第一个设计是画了几个图就做设计的，小小的一个东西，没有文档，看草图，做了一个月；在积累了经验之后，改变了开发流程，也是大公司采用的方法，先写详细设计方案，再写代码；你会发现可能详细方案花了1个月，代码半个月就可以写完了。因为思路理清楚了，写代码当然简单了，千万不要一边写代码，一遍写设计方案，到了最后，问题一个都没有解决，代码改来改去，还是不能用。
再之就是调试，现在很多公司都在服务器上写代码，网络连接速度很慢，更加不用说调试了。我原来的习惯，也是现在的习惯就是在本机做设计，第一书写快，第二仿真快，对于模块设计应该是设计完一个模块就调试一个模块，而不是等系统集成的时候再测试模块。所以仿真调试的速度很重要，而在服务器上用VCS调试小模块，还不如在本机上用Modelsim快。刚入新公司，做模拟设计，人家一个月要完成的设计，我用了两个星期，道理很简单，我有一个代码书写和调试的平台，十分钟内就可以把一个代码调试n次。当然这个环境也不是大家都有，都会用，这也是我三年积累下来的东西^_^