IR-drop問題的分析與修復(三):add checkerboard placement blockage in narrow channel


本文轉自:自己的微信公眾號《集成電路設計及EDA教程》

前面講解了調整Floorplan使得Narrow Channel里面形成偶數個PG來修復IR-drop的方法。可是我們可能還會看到下面的情形:Narrow Channel里面已經是Even PG了,但是還是有一些標准單元有IR-drop(已經用紅色標出):

 

 

注:圖中Narrow Channel里面的Endcap、Decap和Filler為了簡化起見都沒有畫出來。

 基本上它們都有這樣的特點:

· 有IR-drop的那些Cell基本都靠近Macro的Boundary;

· IR-drop比較嚴重的是那些Cell都是聚集在一起的,局部的Density比較嚴重的區域。

 

上篇推文我們講了Narrow Channel出現IR-drop的幾種解決方法:

1、調整Floorplan讓Channel形成偶數個PG(Even PG);

2、在Narrow Channel區域加Checkerboard的Placement Blockage;

3、給Narrow Channel里面的標准單元加Cell padding(keepout margin);

4、在Narrow Channel區域加Extra pg;

5、給Macro(本圖中是RAM)加keepout margin。 

這里講其中的第二種:加Checkerboard的Placement Blockage。 

 

分析:首先看些這些Cell的類型,一般我們不希望在Narrow Channel里面有Function的Cell,只希望是一些簡單的Buffer。如果是比較寬的Channel,那倒是可以放Function Cell的,不過我們也要保證它們的密度不能太高,否則也會導致IR-drop,限制密度的方法是打Partial Blockage。

因此對於Narrow Channel,我們一般設置成Buffer only的Blockage,如果里面出現了上面所示的IR-drop問題,這些Cell根據連接關系可能有幾種:

 一種可能是下面的情況,Macro的Pin朝向這里,要從這里出Pin,在Macro比較長的情況下,為了滿足Setup和Transition的要求,需要就近放一些Buffer:

 

 這種情況我們可以看下這個Macro的Connection關系,如果是連到左邊的Logic,那么我們可以將它左右Flip一下,這樣右邊Channel里面的Cell就會少了。 

 

還有可能是一些信號從上往下/從下往上傳,或者從左往右/從右往左傳,由於Macro尺寸比較大,為了滿足Transition的要求,要在這個Channel里面插入一些Buffer:

 

 

其實可以觀察,這個Channel里面的Cell數目不是很多,如果將所有的Cell分散開也是放得下的,可是Cell卻堆在了一起,且堆在了離RAM比較近的地方。同樣,我們多半也會在RAM四周看到這種很多Cell貼者RAM擺放的情況,如下圖所示:

 

 

對於這些情形,我們可以通過在Narrow Channel里面以及Macro周圍打一些分散的成棋盤(Checkerboard)分布的Hard Placement Blockage。一方面可以防止太多的Cell被擺到這個Channel里面,來限制Cell的Density,另一方面也可以強制Channel里面的Cell分散擺放。加入Checkerboard的Hard Placement Blockage效果如下圖所示:

 

 

 

友情提示:在每個階段的優化期間(Place、CTS、Route)可能工具都會加入一些優化的Cell,為了防止這些區域又加一堆的Cell,我們可以保持這些Blockage,直到最后加Filler之前將它們Remove掉。

下面是加了Checkerboard之后Cell的擺放效果,可以看到Cell的密度大大降低了,且分布相對較為分散:

 

 

用這種方式可以降低Narrow Channel及Macro周圍發生IR-drop的幾率。

本推文就講到這里,以后的推文陸續講解其他的解決方案。

 

相關推文

IR-drop問題的分析與修復(含腳本分享)(一):Partition boundary cells clustering
IR-drop問題的分析與修復(二):odd pg in Narrow Channel


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