谈数字IC设计技术

写范文发表于:2023-04-07 14:16:02

摘要:随着数字电路设计的规模以及复杂程度的提高,对其进行设计所花费的时间和费用也随之而提高。根据近年来的统计,对数字系统进行设计所花的时间占到了整个研发过程的60%以上。所以减少设计所花费的实践成本是当前数字电路设计研发的关键,这就必须在设计的方法上有所突破。

关键词:数字系统;IC;设计

谈数字IC设计技术

一、数字IC设计方法学

在目前CI设计中,基于时序驱动的数字CI设计方法、基于正复用的数字CI设计方法、基于集成平台进行系统级数字CI设计方法是当今数字CI设计比较流行的3种主要设计方法,其中基于正复用的数字CI设计方法是有效提高CI设计的关键技术。它能解决当今芯片设计业所面临的一系列挑战:缩短设计周期,提供*能更好、速度更快、成本更加低廉的数字IC芯片。

基于时序驱动的设计方法,无论是HDL描述还是原理图设计,特征都在于以时序优化为目标的着眼于门级电路结构设计,用全新的电路来实现系统功能;这种方法主要适用于完成小规模ASIC的设计。对于规模较大的系统级电路,即使团队合作,要想始终从门级结构去实现优化设计,也很难保证设计周期短、上市时间快的要求。

基于PI复用的数字CI设计方法,可以满足芯片规模要求越来越大,设计周期要求越来越短的要求,其特征是CI设计中的正功能模块的复用和组合。采用这种方法设计数字CI,数字CI包含了各种正模块的复用,数字CI的开发可分为模块开发和系统集成配合完成。对正复用技术关注的焦点是,如何进行系统功能的结构划分,如何定义片上总线进行模块互连,应该选择那些功能模块,在定义各个功能模块时如何考虑尽可能多地利用现有正资源而不是重新开发,在功能模块设计时考虑怎样定义才能有利于以后的正复用,如何进行系统验证等。

基于PI复用的数字CI的设计方法,其主要特征是模块的功能组装,其技术关键在于如下三个方面:一是开发可复用的正软核、硬核;二是怎样做好IP复用,进行功能组装,以满足目标CI的需要;三是怎样验证完成功能组装的数字CI是否满足规格定义的功能和时序。

二、典型的数字IC开发流程

典型的数字CI开发流程主要步骤包含如下24方面的内容:

(1)确定IC规格并做好总体方案设计。

(2)RTL代码编写及准备etshtnehc代码。

(3)对于包含存储单元的设计,在RTL代码编写中*BIST(内建自我测试)电路。

(4)功能*以验证设计的功能正确。

(5)完成设计综合,生成门级网表。

(6)完成DFT(可测试设计)设计。

(7)在综合工具下完成模块级的静态时序分析及处理。

(8)形式验证。对比综合网表实现的功能与TRL级描述是否一致。

(9)对整个设计进行Pre一layout静态时序分析。

(10)把综合时的时间约束传递给版图工具。

(11)采样时序驱动的策略进行初始化nooprlna。内容包括单元分布,生成时钟树

(12)把时钟树送给综合工具并*到初始综合网表。

(13)形式验证。对比*时钟树综合网表实现的功能与初始综合网表是否一致。

(14)在步骤(11)准布线后提取估计的延迟信息。

(15)把步骤(14)提取出来的延迟信息反标给综合工具和静态时序分析工具。

(16)静态时序分析。利用准布线后提取出来的估计延时信息。

(17)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。

(18)完成详细的布线工作。

(19)从完成了详细布线的设计中提取详细的延时信息。

(20)把步骤(19)提取出来的延时信息反标给综合工具和静态时序分析工具。

(21)Post-layout静态时序分析。

(22)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。

(23)Post一alyout网表功能*(可选项)。

(24)物理验证后输出设计版图数据给芯片加工厂。

 

第2篇:浅谈数字IC设计技术

摘要:随着数字电路设计的规模以及复杂程度的提高,对其进行设计所花费的时间和费用也随之而提高。根据近年来的统计,对数字系统进行设计所花的时间占到了整个研发过程的60%以上。所以减少设计所花费的实践成本是当前数字电路设计研发的关键,这就必须在设计的方法上有所突破。

关键词:数字系统;IC;设计

一、数字IC设计方法学

在目前CI设计中,基于时序驱动的数字CI设计方法、基于正复用的数字CI设计方法、基于集成平台进行系统级数字CI设计方法是当今数字CI设计比较流行的3种主要设计方法,其中基于正复用的数字CI设计方法是有效提高CI设计的关键技术。它能解决当今芯片设计业所面临的一系列挑战:缩短设计周期,提供*能更好、速度更快、成本更加低廉的数字IC芯片。

基于时序驱动的设计方法,无论是HDL描述还是原理图设计,特征都在于以时序优化为目标的着眼于门级电路结构设计,用全新的电路来实现系统功能;这种方法主要适用于完成小规模ASIC的设计。对于规模较大的系统级电路,即使团队合作,要想始终从门级结构去实现优化设计,也很难保证设计周期短、上市时间快的要求。

基于PI复用的数字CI设计方法,可以满足芯片规模要求越来越大,设计周期要求越来越短的要求,其特征是CI设计中的正功能模块的复用和组合。采用这种方法设计数字CI,数字CI包含了各种正模块的复用,数字CI的开发可分为模块开发和系统集成配合完成。对正复用技术关注的焦点是,如何进行系统功能的结构划分,如何定义片上总线进行模块互连,应该选择那些功能模块,在定义各个功能模块时如何考虑尽可能多地利用现有正资源而不是重新开发,在功能模块设计时考虑怎样定义才能有利于以后的正复用,如何进行系统验证等。

基于PI复用的数字CI的设计方法,其主要特征是模块的功能组装,其技术关键在于如下三个方面:一是开发可复用的正软核、硬核;二是怎样做好IP复用,进行功能组装,以满足目标CI的需要;三是怎样验证完成功能组装的数字CI是否满足规格定义的功能和时序。

二、典型的数字IC开发流程

典型的数字CI开发流程主要步骤包含如下24方面的内容:

(1)确定IC规格并做好总体方案设计。

(2)RTL代码编写及准备etshtnehc代码。

(3)对于包含存储单元的设计,在RTL代码编写中*BIST(内建自我测试)电路。

(4)功能*以验证设计的功能正确。

(5)完成设计综合,生成门级网表。

(6)完成DFT(可测试设计)设计。

(7)在综合工具下完成模块级的静态时序分析及处理。

(8)形式验证。对比综合网表实现的功能与TRL级描述是否一致。

(9)对整个设计进行Pre一layout静态时序分析。

(10)把综合时的时间约束传递给版图工具。

(11)采样时序驱动的策略进行初始化nooprlna。内容包括单元分布,生成时钟树

(12)把时钟树送给综合工具并*到初始综合网表。

(13)形式验证。对比*时钟树综合网表实现的功能与初始综合网表是否一致。

(14)在步骤(11)准布线后提取估计的延迟信息。

(15)把步骤(14)提取出来的延迟信息反标给综合工具和静态时序分析工具。

(16)静态时序分析。利用准布线后提取出来的估计延时信息。

(17)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。

 

第3篇:谈VLAN技术

摘要:随着网络的不断扩展,接入设备逐渐增多,迫切需要一种技术解决在局域网内部出现的访问冲突与广播风暴一类的问题,VLAN的产生就解决这个问题。本文介绍了VLAN技术的概念、优点,详细描述了VLAN的划分方法,给出了一个简单的公司内部进行VLAN的划分实例。

关键词:VLAN;网络管理

一、VLAN技术概述

VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)也就是虚拟局域网,是一种建立在交换技术基础之上的,通过将局域网内的机器设备逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的网段,以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理的技术。VLAN的作用是使得同一VLAN中的成员间能够互相通信,而不同VLAN之间则是相互隔离的,不同的VLAN间的如果要通信就要通过必要的路由设备。

二、VLAN的优点

(一)可以控制网络广播

在没有应用VLAN技术的局域网内的整个网络都是广播域,这样就使得网内的一台设备发出网络广播时,在局域网内的任何一台设备的接口都能接收到广播,因此当网络内的设备越来越多时,网络上的广播也就越来越多,占用的时间和资源也就越来越多,当广播多到一定的数量时,就会影响到正常的信息的传送。这样就能导致信息延迟,严重的可以造成网络的瘫痪、堵塞,严重的影响了正常的网络应用,这就是所谓的网络风暴。

在应用了VLAN技术的局域网中,缩小了广播的广播域,在一个VLAN中的广播风暴也不会影响到其他的VLAN,从而有效地减少了广播风暴对局域网网络的影响。

(二)增强了网络的安全*

在局域网中应用VLAN技术可以把互相通信比较频繁的用户划分到同一个VLAN中,这样在同一个工作组中的信息传输只在同一个组内广播,从而也减轻了因广播包被截获而引起的信息泄露,增强了网络的安全*。

(三)简化网络管理员的管理工作

在应用VLAN技术后网络管理员就可以轻松的管理网络,灵活构建虚拟工作组。用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组,同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围,网络构建和维护更方便灵活。

三、VLAN的划分方法

(一)根据端口来划分VLAN

许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。

第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。

以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。因此,从目前来看,这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。不足之处是不够灵活,当一台机器设备需要从一个端口移动到另一个新的端口,但是新端口与旧端口不在同一个VLAN之中时,要修改端口的VLAN设置,或在用户计算机上重新配置网络地址,这样才能使这台设备加入到新的VLAN。

(二)根据MAC地址划分VLAN

这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,就无需对它进行重新配置,自动把它添加到相应的VLAN中。所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。这种方法的缺点是不够便捷,初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置工作就显得相当的繁琐,并且由于需要跟踪设备内的MAC地址进行跟踪,导致了交换机执行效率的降低。另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样,VLAN就必须不停地配置。

(三)根据网络层划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的。