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Please describe the digital P&R flow.请简述数字后端P&R流程。

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参考答案

数字后端P&R(Place and Route)流程是芯片设计中从门级网表到物理版图的核心步骤,主要包含以下阶段: 1. **数据准备**:导入综合后的网表、工艺库(.lib)、物理库(.lef)、时序约束(SDC)、寄生参数模型等。 2. **布图规划(Floorplan)**:定义芯片尺寸与形状,规划I/O Pad、宏单元(Memory、IP)位置,创建电源网络(VDD/VSS)、放置标准单元行,设置障碍区与间距约束。 3. **布局(Placement)**:将标准单元放置在预定行内,目标是优化时序、减少布线拥塞、降低功耗。包括全局布局、合法化、详细布局三个阶段。 4. **时钟树综合(CTS)**:构建时钟网络的物理结构(缓冲器插入、平衡路径延迟),以最小化时钟偏斜(Skew)、满足建立/保持时间。CTS后需重新评估时序并修复违规。 5. **布线(Routing)**:将各单元的引脚通过金属层互连。先进行全局布线(分配近似路径),再执行详细布线(精确路径对金属层和通孔分配),最后进行布线优化(修复天线效应、串扰、短路等)。 6. **时序收敛与DFM**:迭代修复建立/保持时间违反,进行信号完整性分析(SI)、功耗分析、电压降(IR Drop)分析,并应用可制造性设计(DFM)规则(如冗余通孔、线宽优化)。 7. **物理验证**:执行设计规则检查(DRC)、版图与电路一致性检查(LVS)、电气规则检查(ERC),最终输出GDSII流片文件。 **易错点**:混淆后端流程与综合流程;忽略CTS后需再次修复时序;未区分全局布线与详细布线;遗漏电源网络设计或DFM步骤。

涉及知识点

  • 数字后端P&R流程
  • 布图规划与电源网络
  • 标准单元布局
  • 时钟树综合(CTS)
  • 全局布线与详细布线
  • 物理验证(DRC/LVS)
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