关键词不能为空

当前您在: 主页 > 英语 >

ic设计经验总结

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-24 16:58
tags:

-

2021年2月24日发(作者:水蜜桃英文)


ic


设计经验总结








IC


设计经验总结




一、芯片设计之前准备工作:




1)


根据具体项目的时间要求预订


MPW


班次,


这个可以多种

< p>
途径完成。





1



:一方面可以跟中科院

< br>EDA


中心秦毅等老师联系,了


解各个工艺以及各个班次 的时间。半导体所是


EDA


中心的


会员 单位,他们会很热心的帮助完成。





2



:另一方面可以和具体项目合作 的单位如清华等,根据


他们的流片时间来制定自己的流片计划。




2)


仔细核对设计库的版本更新情 况,包括


PDK



Spectre < /p>


Model


以及


RuleDecks



这些信息可以直接可以从中科院


EDA< /p>


中心获得,或者从相应的合作单位进行沟通统一。这一点对


后续的 设计很重要,请务必要引起重视。




3)


得到新的工艺库必须整体的熟悉一下,

< br>好好的查看里面的


Document


以及


Userguide


之类的,里面的很多信息对实际设


计很有帮助。安装工艺库的过程会根据具体设计要求做出一


些选着。如

< br>TSMC65nm


工艺库在安装过程中会提示是否选


着< /p>


RF


工艺、电感是否使用厚层金属、


MI M


电容的单位面积


电容值等之类的。




4)


制定


TapeOut


的具体


Schedule.

< br>这个


Schedule


的制订必须


请相关有经验的人来核实,第一次


TapeOut


的人往往缺 乏实


际经验,对时间的安排可能会不合理。一旦


Schedul e


制订好


后,必须严格按照这个时间表执行。当然必须赶早不赶 晚!


二、芯片设计基本系统框图一图一




三、模拟


IC


设计基本流程




3.1)


设计框图如下图二




电路样式选择




电路结构确定




参数的选定




以及仿真




优化以及可




靠性仿真




图二




3.2


电路的式样确定




这个主要是根据系统设计结果,分析和确定模拟电路的详细< /p>


的式样。




3.3


电路的结构确定




根据单元模块电路的功耗、代价等各个指标的折中分析,确< /p>


定各个单元模块的具体实现电路形式,如滤波器是无源滤波


器还是 有源滤波器,有正交


VCO


产生


I/Q


信号还是通过


/2


分频器来实现


I/Q


信号,用差分形式还是用单路形式等等。


在具体电路的选取过程中,我们需要查阅了大量的


IEEE



献,从中选取了比较成熟的,应用较广的电路结构来进行我


们的 设计工作。有时候可能会发现所确定的结构很难或者根


本不可能满足技术指标的要求,这 就需要改进结构或者查阅


文献,设法满足要求。




3.4


参数的选取和仿真




电路参数的选定与电路的仿真是分不开的。在比较重要的设< /p>


计任务中,


手算可以在


20%

< p>
的时间内完成


80%


的设计工作量,


剩下的


20%


却需要花


80


%的时间来做。


通过手算确定的参数


是 近似的,有时候会引错方向。但是它可以了解到参数的变


化对设计会有多大的影响,是很 有必要的。而采用计算机的


反复迭代会使设计者对设计体会不深,不是明智的办法。




俗话说“公欲善其事,必先利其器”< /p>


。目前,在公司内部可


以使用多种


EDA


工具进行电路仿真。


对于


EDA


工具的使用


不在于多,能够精通常用的一类或者几类就行。最主要的时


候能够灵活的进行仿真规划,知道什么样的电路适合用什么


样的 仿真工具。




HSPICE


;对于低频电路设计来说,


HSPICE


是一种最灵活


方便的工具,


而且其仿真精度 也比较高,


后来被


SYNOPSYS


收 购,


好像也正是因为这个原因使得如今的


Hspice


仿真速度


以及精度都可以跟


Cadence


产出的仿真器相媲美了。业界使



Hspi ce


作为仿真软件的也挺多,原先是


avanti


公司的,




< p>
Spectre


;是


Cadence


的仿真器,由于其是图形界面,所以


很直观。





SpectreRF


:对于射频电路设计,


SpectreRF


是一种不 错的


选择。





UltraSim


:相比于


Spe rtre


而言,在仿真精度损失


3%


的 情


况下,可以加速


10~100


倍的仿 真速度。而且进行整体芯片


后仿真时候,我们可以根据其不用的精度要求来设置各个模< /p>


块的仿真精度。


UltraSim Full-Chip Simulatorfor faster


convergence on goals andsignoff of post-layout designs at


thechip level.



具 体


UltraSim


的使用可以参考



Virtuoso? UltraSim Simulator


User Guide



< p>


ADE/UltraSim Integration Tutoria l


》等。在网


上相关资料很多,可以根据要求自己下载学习。< /p>





APS< /p>



Accelerated Parallel Simulatordelivers high-precision


SPICE andscalable multi-core simulationperformance for


complex and large preandpost-layout of analog and RF


ICdesigns.



这种仿真器是现在业界最快的仿真器,如今实验室已经成功


启动


APS


进行大规模的是芯片整体验证仿真。


在整体芯片规


模越大,越能体现出优势。




(


对应的


C adence


版本


5.10.41.5,


安装相应的


MMSim72)




SpectreVerilog


:能够进行数模混合仿真的工具 。





UltraSim-Verilog


:进行数模混合仿真的工具,仿真速度比


SpectreVerilog


快。


实验室在使用中较多的用在数字模块的后


仿验证。





Sta rSim


:高于


HSPICE10


倍的 速度,对于大规模的晶体管


级的仿真是不错的选择,可以进行


t ran


分析。




ADS


:对于系统级的仿真,


A DS


是最好的选择。对于电路


级的仿真,


功能也很强大,


而且如今已经有一个


RFDE


环境,


可以将


ADS


嵌入在< /p>


Cadence


中,很方便的进行使用。




在电路参数的选定及电路仿真的工作开始之前,最好能够阅< /p>


读一遍厂家提供的


Model


库及其文件 ,


从中可能会得到意想


不到的东西。




电路参数的选定及电路的仿真需要有良好的

< br>IC


设计的基本


知识。而这些知识的获得则需要个人的不 断努力,不断的积


累。




3.5


优化和可靠性仿真




由于实际工艺的都存在不确定性,会偏离设计的初衷,如器< /p>


件尺寸的偏离,


参杂浓度的改变等,


都会 影响到电路的性能,


所以设计的时候应具有一定的鲁棒性,因此需要可靠性仿

< p>
真,确保芯片在工艺偏离的情况下,性能仍然符合要求。




对各种参数要求较严格的电路,需要做蒙特卡罗分析,以前< /p>


章琦做过简单的蒙特卡罗分析仿真方法的仿真,


,希望大家


能够相互学习这种方法,做芯片电路设计的全面仿真。还有


工艺


Corner


分析至关重要,


另外敏感性分析 和温度分析也应


该引起重视,特别是对某些特定电路的设计。




我们对工艺角


Corner


分析应至少包括:


全部模型的


SS



TT



FF


角。


如有时间的话,


可以进一步细化,



N


型晶体管和


P


型晶体管趋向于两种不同的工艺角


SS



FF


等,


晶体管和其


他的电阻和电容等的工艺角不同等。总而言之,应使用组合


的方法,尽可能的涵盖一切可 能出现的工艺角情况。




就应用的温 度而言对其进行温度范围的仿真,一般而言,应


该覆盖


-20~ 100


的温度,


取特征值如


-20,2 7,100


度等三个温度


点进行仿真即可。温度应配合工艺角联 合进行仿真,比如仿


真在


100


度,< /p>


SS


工艺角的情况下芯片的性能。




分析可能的失配情况,尤其是匹配的对管,人为的进行失配< /p>


调整,如对管的尺寸失


(1) S: Spice



(2) A: Analog



(3) AMR: Analog Multi Rate



(4) DA: Digital Accurat



(5) MS: Mixed Signal



(6) DF: Digital Fast



(7) DX:



一般其中


DF/DA


模式适用于数字电路(数字逻辑电路、门

电路、触发器、


ROM



RAM< /p>


等)仿真


,


不要把这两种模式用


于模拟电路仿真。




如果在


option


没有设置


,


默认是


MS


模式


,< /p>


兼顾精度与速度。


AMR


模式不能“本地 化”


(local)


使用


,

< p>
就是说


AMR


模式只能


用 于整个电路而不能针对某一个模块使用。




公差容忍度设置


:



speed


可以设置总的公差容忍度


tol

< p>


tol


也可以单独设置)


,tol


包括电压、电流等所有的公差容忍度之和。




.usim_opt speed=2

设置


tol=0.001,


比较高的精度!




.usim_opt speed=1 #vco



vco cell


使用


0.0001



tol



speed



1,2,3,4,5,6 ,7,8


对应的


tol


分别是


0.0001 ,0.001,0.0025,0.005,0.02,0.02,0.04,0 .07,


精度以此降低。




通常


,


如果精度要求不是很高

< br>,


可以采用默认设置


,


而无需设 置


这一项。


tol


还与解矩阵方程的收 敛性有关


,


然而


,

我还从来没


有碰到


ultrasim


不收敛的时候!





再强调一点:精度设置的越高


,


相应的速度越低!< /p>


Simulation


ModesVirtuoso UltraSim Simulation Modes Overview



一般使用过程中我们比较多的关注仿真模式、仿真速度、仿


真精度的设 置。其余一些详细的设置可以参考《


Virtuoso?


UltraSim Simulator User Guide




下面以使用


Ultrasim


仿真


PLL


的例子简单熟悉


Ultrasim


的设





PLL


模块中既有高频模块


VCO


,< /p>


Divider,


也有低频模拟模块


Ch arge-Pump,LPF


,还有数字模块


Digital,


所以这是比较复杂


的系统,包含了数字、模拟、射频。往往这样 的系统仿真速


度和精度个大问题。


VCO


的仿真需要小的步长,


较高的精度,


但是数字模块可以采用较 大的仿真步长,精度要求不高。如


果整体系统都是按照


VCO< /p>


的仿真精度来设置的话,仿真速


度会很慢,特别是有模块进行后仿 真的时候,速度就会成为


更大的问题。



UltraSim


的仿真可以分模块很好处理这个问


题,加快 仿真速度,但也不损失仿真精度。




1)


启动


Cadence icfb &,


打开已经建立好的


Config(


这样的仿


真务必建成


Config


形式


)2)


设置各个模块的仿真模式以及仿


真精度。有两种方法可以使用:第一直接所提取网




标中加入命令形式:如


usim_opt sim_mode=a speed=2


subckt=[vco2phase]



usim_opt sim_mode=a speed=2 inst=[I19.I19.I0]



以上说明第一个是以 子电路形式表示,


vco2phase


的仿真模


式为


a


,仿真速度为


2


,第二个是以


instances


形式表示的 。




多列举两个理解一下:




.usim_opt sim_mode=da xi1 xi2 #dff



.usim_opt sim_mode=a xi5 #driver @pmos2



.usim_opt wf_format=wdf


-


-


-


-


-


-


-


-



本文更新与2021-02-24 16:58,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/670672.html

ic设计经验总结的相关文章

  • 爱心与尊严的高中作文题库

    1.关于爱心和尊严的作文八百字 我们不必怀疑富翁的捐助,毕竟普施爱心,善莫大焉,它是一 种美;我们也不必指责苛求受捐者的冷漠的拒绝,因为人总是有尊 严的,这也是一种美。

    小学作文
  • 爱心与尊严高中作文题库

    1.关于爱心和尊严的作文八百字 我们不必怀疑富翁的捐助,毕竟普施爱心,善莫大焉,它是一 种美;我们也不必指责苛求受捐者的冷漠的拒绝,因为人总是有尊 严的,这也是一种美。

    小学作文
  • 爱心与尊重的作文题库

    1.作文关爱与尊重议论文 如果说没有爱就没有教育的话,那么离开了尊重同样也谈不上教育。 因为每一位孩子都渴望得到他人的尊重,尤其是教师的尊重。可是在现实生活中,不时会有

    小学作文
  • 爱心责任100字作文题库

    1.有关爱心,坚持,责任的作文题库各三个 一则150字左右 (要事例) “胜不骄,败不馁”这句话我常听外婆说起。 这句名言的意思是说胜利了抄不骄傲,失败了不气馁。我真正体会到它

    小学作文
  • 爱心责任心的作文题库

    1.有关爱心,坚持,责任的作文题库各三个 一则150字左右 (要事例) “胜不骄,败不馁”这句话我常听外婆说起。 这句名言的意思是说胜利了抄不骄傲,失败了不气馁。我真正体会到它

    小学作文
  • 爱心责任作文题库

    1.有关爱心,坚持,责任的作文题库各三个 一则150字左右 (要事例) “胜不骄,败不馁”这句话我常听外婆说起。 这句名言的意思是说胜利了抄不骄傲,失败了不气馁。我真正体会到它

    小学作文