数字集成电路设计__数字后端__电源网络设计__概念解析示例

1.Power Ring
Power ring是指为了均匀供电,包围在标准单元周围的环形供电金属。如果供电的IO单元正好分布在芯片四周,那我们可以采用power ring的形式来供电。如下图所示:
数字集成电路设计__数字后端__电源网络设计__概念解析示例_第1张图片

可以把它想象成一座桥梁,供电IO单元通过金属连接到ring,标准单元和macro分别通过followpin和stripes连接到ring,ring可以平均分布电流,缩短电流回路,更有效的减小电压降与电迁移问题。在一些设计中,有的模块对电源要求较高,比如PLL等其他一些模拟的模块,因此需要单独稳定供给电源,不受其他模块信号影响,也可以单独给他们设计ring。

我们可以使用命令addRing或者图形界面Power -> Power Planning -> Add Ring来添加power ring
addRing-type core_rings -nets {vdd_lp_s vss vdd} -layer {top METAL7 bottom METAL7 left METAL8 right METAL8} -offset 1 -width 8 -spacing 1.0 -exclude_selected 1
需要注重的参数就是layer, width, spacing。

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2.Power Stripe
Power Stripe中文名就是电源条线。我们把芯片core里面纵横交错的电源网格称为Power stripe。它的作用就是给design中的hard macro以及followpin供电,将电源信息传递给core里面各个角落。
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Power Stripe通常按照一定的pattern规律添加,基本都会选用高层金属走线。因为高层金属具有较小的电阻,可以有效的降低IR drop的影响。对于power stripe宽度和间距设计。通常受到不同工艺的影响,区别会比较大,是一项需要大量Power设计经验的任务。
我们可以使用命令addStripe或者图形界面Power -> Power Planning -> Add Stripe来添加power stripe
addStripe-nets {vdd vss} -layer METAL8 -width 8 -set_to_set_distance 70 -xleft_offset 37.9 -spacing 1

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在这里插入图片描述
3.FollowPins
Followpins中文名电源轨道,通常也叫做power rail,这是我们在power plan中经常用到的一个概念。
Followpins主要是形成standard cell的供电网络,并将其与芯片core里面的电源网络相连,比如说电源环线power ring和电源条线power stripe。如下图所示(蓝色部分):
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每条followpins都需要加在core里面的row上,由于standard cell的电源pin都在顶和底上面,(如下图所示)。这样当standard cell做完placement,摆放到row上以后,就能自动地接上followpins上的供电,有点像火车轨道一样,当然前提是电源VDD和VSS顺序没有搞错。
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我们可以使用命令sroute或者图形界面Route -> Special Route -> Follow Pins来添加followpins
sroute-connect {corePin}

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