為什麼積體電路布圖設計的創新空間有限?

時間 2021-06-09 00:10:33

1樓:龔黎明

積體電路的布圖都已經具備成熟的演算法,並沒有太大的改進空間。需要改進的只是演算法的實現效率。

布圖主要解決以下3個問題:布圖規劃,引腳分配和電源規劃。其中布圖規劃主要確定晶元總面積和大模組的放置位置,引腳分配要考慮介面電氣特性和電磁相容,電源規劃要考慮全域性電壓降和區域性電壓降的問題。

布圖規劃最重要,對布圖優化的目標函式也是很明確的,大概4種:全域性面積最優,全域性連線最短,面積和連線帶權重的組合,timing優先。實際中一般都會將面積和全域性連線進行乙個權重組合,得到優化的目標函式,同時對優化結果進行STA,分析是否達到時序收斂。

目標函式一旦確定,剩下的就是演算法實現。主要使用的有群生長和模擬退火演算法。最早用於布圖規劃的模擬退火演算法是2023年由R.

Otten和L.van Ginneken提出的,從那以後,模擬退火演算法就是最通用的布圖規劃迭代方法之一。

EDA工具搞了幾十年,最開始就是用來代替人工布局佈線的,在布圖布局佈線演算法這塊應該說是相當成熟的。布圖本身也沒什麼創造力,設計人員主要也是憑藉經驗,設定一些頂層約束,然後不停嘗試,進行細微調整得到。而設計約束這一塊,約束值為多少基本上是個玄學問題。

工程人員都是試加猜整出來的,申請個毛的專利。

不過另一方面看,版圖保護也是最簡易可行的保護智財權的方法。因為晶元設計雖然不容易搞到手,但是版圖卻很容易,買完別人晶元開個槽染個色拍個照就能破解抄襲,因此保護版圖至少可以讓偷學者沒法交一模一樣的答卷。

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