最成功的半導(dǎo)體公司都知道，集成電路 （IC） 設(shè)計日益復(fù)雜，這讓我們的傳統(tǒng)設(shè)計規(guī)則檢查 （DRC） 方法不堪重負(fù)。迭代的“通過校正構(gòu)建”方法適用于更簡單的自定義布局，但現(xiàn)在卻造成了大量的運(yùn)行時和資源瓶頸，阻礙了設(shè)計團(tuán)隊有效驗證其高級設(shè)計和滿足緊迫的上市時間目標(biāo)的能力。為了克服這種設(shè)計復(fù)雜性，主要半導(dǎo)體公司不斷從其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴那里尋找有效的工具。西門子 EDA 是一家大型電子設(shè)計自動化 （EDA） 公司，它提供了一種新的、強(qiáng)大的左移驗證策略，他們對其進(jìn)行了評估并宣布它改變了他們早期設(shè)計階段的游戲規(guī)則。

左移如何應(yīng)對現(xiàn)代 IC 設(shè)計的挑戰(zhàn)

電子行業(yè)不斷發(fā)展，不斷創(chuàng)新和改變集成電路的基本方面。整個生態(tài)系統(tǒng)都會做出反應(yīng)并推動改進(jìn)，從而產(chǎn)生更快、更小、更強(qiáng)大的 IC。對于制造前的物理設(shè)計和布局驗證，我們曾經(jīng)可以依靠手動的定制流程。這已經(jīng)讓位于高度自動化的工作流程和多層設(shè)計層次結(jié)構(gòu)。由于不同的設(shè)計組件是由不同的設(shè)計團(tuán)隊在不同的時間表上開發(fā)的，因此要有一個完全組裝的設(shè)計布局可用于全面驗證變得極其困難。此外，當(dāng)今高級工藝設(shè)計規(guī)則的龐大數(shù)量和復(fù)雜性加劇了制造前所需的關(guān)鍵設(shè)計規(guī)則檢查 （DRC） 的運(yùn)行時間和計算要求。

解決方案在于在設(shè)計過程的早期移動驗證步驟——這種策略稱為“左移”驗證。通過將驗證移至更接近設(shè)計更改源的位置，左移方法可以顯著縮短調(diào)試時間，管理不完整的數(shù)據(jù)并加快流片路徑。傳統(tǒng) DRC 運(yùn)行和左移 DRC 運(yùn)行之間的運(yùn)行時間和內(nèi)存差異很大，如圖 1 所示。

圖 1.與 Calibre nmDRC（藍(lán)色條）相比，Calibre nmDRC Recon（橙色條）的運(yùn)行時間和內(nèi)存改進(jìn)。西門子 EDA

主要半導(dǎo)體公司正在使用 Siemens EDA 的左移 DRC 工具（稱為 Calibre DRC Recon）取得成功。該工具有效性的關(guān)鍵在于它能夠僅識別和運(yùn)行范圍內(nèi)的本地規(guī)則，而不是在整個設(shè)計中執(zhí)行全面的 DRC 檢查。與傳統(tǒng)的 DRC 方法相比，這種“本地檢查”方法大大降低了運(yùn)行時和硬件要求。

作為對本地檢查方法的補(bǔ)充，設(shè)計人員還可以使用自動豁免功能來識別和排除設(shè)計中已知不完整的區(qū)域，從而消除它們進(jìn)行檢查，從而避免錯誤違規(guī)減慢驗證過程。這是一種通過自動豁免實現(xiàn)的灰箱技術(shù)，如圖 2 所示。

客戶的左移 DRC 成功案例

一家領(lǐng)先的技術(shù)公司親眼目睹了使用 Calibre DRC Recon 采用左移驗證策略的好處。設(shè)計團(tuán)隊能夠顯著降低運(yùn)行時和硬件要求，同時提高整體生產(chǎn)力。設(shè)計人員在平面圖階段開始使用 Calibre nmDRC Recon 迭代，然后在物理實現(xiàn)階段。到那時，大多數(shù)設(shè)計都沒有電源和接地網(wǎng)絡(luò)的短路。他們能夠及早發(fā)現(xiàn)任何問題，同時仍然很容易直接在布局環(huán)境中修復(fù)。由于這些修復(fù)是使用簽核準(zhǔn)確的 Calibre 規(guī)則進(jìn)行的，因此團(tuán)隊知道結(jié)果是可靠且高度準(zhǔn)確的。圖 3 說明了不同 DRC 方法的運(yùn)行時改進(jìn)。

圖 3.使用左移 DRC 時，運(yùn)行時間顯著縮短。西門子 EDA

設(shè)計人員的經(jīng)驗展示了左移驗證在實際應(yīng)用中的強(qiáng)大功能。通過利用本地檢查方法和互補(bǔ)功能（如自動豁免和分牌運(yùn)行），該團(tuán)隊能夠加快其設(shè)計迭代并縮短上市時間。

運(yùn)行時的改進(jìn)是顯著的，與傳統(tǒng)的 DRC 方法相比，左移 DRC 工具的性能提高了 15 倍。此外，內(nèi)存使用量減少了 18 倍，使設(shè)計團(tuán)隊能夠最大限度地提高其計算資源的利用率。

采用左移思維方式，加快 IC 設(shè)計速度

隨著 IC 設(shè)計的復(fù)雜性不斷升級，設(shè)計團(tuán)隊不能再依賴傳統(tǒng)的 DRC 方法來跟上步伐。左移驗證策略提供了一個引人注目的解決方案，可解決現(xiàn)代設(shè)計組織面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

通過專注于本地檢查、利用自動豁免和優(yōu)化并行執(zhí)行，左移 DRC 加快了設(shè)計和驗證過程，簡化了調(diào)試，并最終更快地將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場。該案例研究有力地證明了這種方法的變革性影響，突出了設(shè)計團(tuán)隊可以實現(xiàn)的顯著生產(chǎn)力提升和效率提升。

對于希望保持領(lǐng)先地位的設(shè)計團(tuán)隊來說，采用左移思維方式進(jìn)行物理驗證至關(guān)重要。Siemens EDA 的先進(jìn) DRC 工具提供了一條行之有效的前進(jìn)道路，使設(shè)計人員具備駕馭現(xiàn)代 IC 設(shè)計復(fù)雜性所需的能力，并以前所未有的速度和效率將其尖端產(chǎn)品推向市場。