数字后端实现时congestion比较严重，你hold得住吗？

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做为一名后端工程师，大家肯定都遇到过congestion比较严重的情况，结果就表现为绕线存在较多的shorts（对于congestion导致timing violations的情况后续会讨论到）。特别是碰到design中存在上百个甚至更多shorts时，你是否还比较淡定？如果你有相对丰富的项目经验，我觉得其实没有那么可怕。遇到这种情况，无非两种结果，一种是利用很多手段有效地解决了congestion问题，另外一种就是基于现有面积的条件下，确实利用率太高了，只能扩面积，重新做一遍。当然，如果你说你都没碰到过congestion问题，没有被很多shorts所困扰过，小编只能瞧瞧告诉你一个事实，你可能是一名“假的后端工程师”。好了，下面进入正题。那我们应该掌握哪些处理congestion的方法，才能够让我们得心应手，淡定地去解决这类问题呢？

1.全局congestion严重

当整个block中congestion都很严重且利用率都比较高的情况下，首先要确认自己优化时是否已经带congestion优化，以及effort是否是medium或者high。排除自己原因后，只能及时反馈，要求扩面积来改善。

2.局部congestion严重

局部congestion严重表现为整个block或chip的core区域只有某一小块或者某些区域存在较为严重的congestion的情况。遇到这种情况，第一反应就是“乐呵，有戏”。但是还是需要分析具体什么原因导致的。如果是这些区域有较多pin density比较高的cell，比如AO,OA,NAND这类cell（这类一倍驱动cell居多）。我们可以通过set_keepout_margin或者与前端综合工程师沟通，让他们禁用这类cell来改善congestion，效果还是立竿见影的。

3.floorplan因素

第一类最普遍的问题就是memory上可用绕线资源不够。在我们做floorplan摆放memory时（特别是memory比较多的情况），需要提前估算memory身上可用绕线资源是否充足。有了估算值，我们大概再这个值的基础上额外加点maring，从而可以决定memory应该堆多深。然而，很多工程师都是反着来的，先根据感觉，把memory堆的很深，等看到congestion map比较差或者看到有shorts时，才返回调整memory的摆放。显然，这种做法是不科学的。

第二类普遍问题表现为在block拐角或者转弯幅度比较大的地方有较为严重的congestion问题。这种情况比较好解决，通常通过在拐角处加hard blockage来解决。但是，很多有经验的数字后端实现工程师在floorplan阶段就能预料到这种情况，事先加上hard blockage，从而避免拐角处的congestion issue。

另外，block或者chip的形状也会影响congestion。如果你的block中横向资源严重缺乏，则可以尽量选择一个瘦高的形状来做。反之，则选择一个矮胖的形状来做。

4.powerplan因素

如果congestion较差的地方很有规律且都在Power strap附近，可能是powerplan导致的。此时，可以通过不让工具在power strap底下摆放cell来改善这种情况。这个可以通过加hard blockage或者partial blockage来实现。

5.其他因素

除了以上列举的四种情景外，还有一些其他因素会导致congestion问题。比如，前端设计的coding style，导致congestion。因为大部分写coding的只有logic的概念，对physical方面不太了解。所以，对一些复杂的module，可能他们只考虑如何设计电路来满足design的spec。碰到这种情况，就需要后端工程师分析原因后，提出一些建议给前端工程师并协同解决这类问题。

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