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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein
Verfahren von Verzögerungsberechnung
für strukturierte
ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen). Genauer ausgedrückt, ist
die vorliegende Erfindung auf Verzögerungsberechnung für ASICs
gerichtet, die Taktschaltungen enthalten, welche zum Verteilen von Taktsignalen
verwendet werden.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Verzögerungsberechnung
ist eine der wichtigsten Techniken beim Entwurf integrierter Schaltungen.
Betreiben einer integrierten Schaltung bei gewünschten Zeitabstimmungen erfordert
genaues Einschätzen
von Verzögerungszeiten
jeweiliger Schaltungskomponenten innerhalb der integrierten Schaltung
durch Verzögerungsberechnung
und Verifizieren von Betriebszeitabstimmungen der integrierten Schaltung
aufgrund der geschätzten
Verzögerungszeiten.
Zum Beispiel muss eine Verzögerungszeit
einer in die integrierte Schaltung integrierten Taktschaltung genau
geschätzt
werden, und dann muss Taktversatz als geeignet aufgrund der geschätzten Verzögerungszeiten
verifiziert werden. Zusätzlich
müssen
Verzögerungszeiten
gewünschter
Pfade innerhalb der integrierten Schaltung als geeignet verifiziert werden.
Vor einem solchen technischen Hinter grund sind verschiedene Arten
von Verzögerungsberechnungsverfahren
vorgeschlagen worden.
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Eines
der typischsten Verzögerungsberechnungsverfahren
ist ein auf Zellenbibliothek basierendes Verfahren, das eine Zellenverzögerungsbibliothek
verwendet, welche Verzögerungszeiten
jeweiliger Arten von Zellen beschreibt (es wird zum Beispiel auf
JP-A-Heisei 11-259555
verwiesen). Das auf Zellenbibliothek basierende Verfahren ist auf
Verzögerungsberechnung
von integrierten Schaltungen gerichtet, die eine zellengestützte Entwurfstechnik
annehmen. Das auf Zellenbibliothek basierende Verfahren verwendet
eine Zellenbibliothek, die Tabellen enthält, welche Verknüpfungen
von Eingangsanstiegen und/oder Belastungskapazitäten mit Verzögerungszeiten
für jeweilige
Zellenarten beschreiben. Verzögerungszeiten
jeweiliger in die integrierte Zielschaltung integrierter Zellen
werden durch Tabellenlesen aus der Zellenbibliothek bezugnehmend
auf eine Netzliste der integrierten Zielschaltung erfasst. Hiernach
folgt Verzögerungsberechnung
gewünschter Pfade
basierend auf den erfassten Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen.
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Verzögerungsberechnung
von Makroschaltungen enthaltenden integrierten Schaltungen ist im technischen
Gebiet auch bekannt, zum Beispiel JP-A-Heisei 10-162040 und JP-A
2001-273338. In den bekannten Techniken wird Verzögerungsberechnung
einer Makroschaltungen enthaltenden integrierten Schaltung unter
Verwendung einer Makroverzögerungsbibliothek
erreicht, die enthält:
Tabellen, die Verknüpfungen
von Verzögerungszeiten
von Randzellen, die mit Eingangsanschlüssen von Makroschaltungen verbunden
sind, mit Eingangsanstiegen der Randzellen beschreiben; Tabellen,
die Verknüpfungen
von Verzögerungszeiten
von Randzellen, die mit Ausgangsanschlüssen von Makroschaltungen verbunden
sind, mit Eingangslastkapazitäten
der Randzellen; und Verzögerungszeiten
unter den Randzellen beschreiben. Verzögerungsberechnung für gewünschte Pfade
innerhalb der integrierten Schaltung wird unter Verwendung der von
der Makroverzögerungsbibliothek
erfassten Verzögerungszeiten
durchgeführt.
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Ein
anderes typisches Verzögerungsberechnungsverfahren
ist ein analoges Simulationsverfahren. SPICE ist einer der typischsten
Simulatoren für Analogsimulation.
Bei der Analogsimulation wird eine integrierte Zielschaltung durch
ein Schaltungsmodell ausgedrückt,
das durch Widerstände,
Kondensatoren, Spulen und andere primitive Elemente beschrieben
wird, und Verzögerungszeiten
werden durch Lösen
der Schaltungsgleichung entsprechend dem Schaltungsmodell berechnet.
Zum Beispiel offenbart ein Dokument mit dem Titel "A Clock Distribution
Circuit Layout Design Tool for Largescale and High-Speed ASICs" [Ein Entwurfs-Tool
für Taktverteilungs-Schaltungslayout
für hochintegrierte
und Hochgeschwindigkeits-ASICs], verfasst durch Masayuki Terai et
al., Institute of Japanese Information Processing, Band 43, Nr.
5, Seiten 1294 bis 1303, Mai 2002, dass mit SPICE kompatible Schaltungssimulation
zum Analysieren von Taktversatz einer Taktschaltung innerhalb einer
ASIC angewendet wird.
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Der
Erfinder der vorliegenden Erfindung hat die Tatsache entdeckt, dass
Verzögerungsberechnungen
von Taktschaltungen verschwenderisch wiederholt werden, wenn die
konventionellen Verzögerungsberechnungsverfahren
auf Verzögerungsberechnungen
strukturierter ASICs angewendet werden. Konventionell werden jedes
Mal, wenn eine integrierte Schaltung entworfen wird, Verzögerungszeiten
einer in die integrierte Schaltung integrierten Taktschaltung geschätzt. Wenn
zum Beispiel zwei strukturierte ASICs entworfen werden, werden Verzögerungszeiten
von Taktschaltungen innerhalb der jeweiligen ASICs getrennt berechnet.
Den Untersuchungen des Erfinders zufolge, verwendet Ausführung von
Verzögerungsberechnungen
der Taktschaltungen innerhalb der jeweiligen strukturierten ASICs verschwenderisch
Entwurfsressourcen, was unerwünscht
die TAT beim Entwurf strukturierter ASICs erhöhen kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
Erfinder hat entdeckt, dass Verzögerungsberechnungen
strukturierter ASICs wirksam durch Herstellen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
vereinfacht werden kann, die ein Ergebnis von Verzögerungsberechnung
einer in strukturierte ASICs integrierten Taktschaltung beschreibt. Eine
Taktschaltung kann gewöhnlich
in verschiedene strukturierte ASICs integriert werden, indem die
Taktschaltung in Master-Slices der strukturierten ASICs eingebaut
wird. Wenn eine Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek hergestellt
ist, die Verzögerungszeiten
der gewöhnlichen
integrierten Taktschaltung beschreibt, senkt gewöhnliches Verwenden der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
für die
Verzögerungsberechnungen
die Taktschaltung enthaltender strukturierter ASICs effektiv die
für die
Verzögerungsberechnungen
benötigte
Zeit.
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Soweit
es dem Erfinder bekannt ist, ist die Herstellung einer Verzögerungsbibliothek
für eine Taktschaltung
im technischen Gebiet nicht bekannt. Dies kann darin begründet liegen,
dass gewöhnliche integrierte
Schaltungen unterschiedliche Layoutmuster von Taktschaltungen aufweisen
und es keinen technischen Sinn macht, eine Verzögerungsbibliothek einer Taktschaltung
herzustellen. Zwischenverbindungswiderstände und Kapazitäten innerhalb
von Taktschaltungen sind abhängig
von Layoutmustern der Taktschaltungen verschieden. In dem Fall,
dass individuelle integrierte Schaltungen verschiedene Layoutmuster
von Taktschaltungen aufweisen, ist Herstellen einer Verzögerungsbibliothek
für eine Taktschaltung
nicht effektiv; die strukturierte ASIC-Technik ermöglicht jedoch,
dass in verschiedenen integrierten Schaltungen zu integrierende
Taktschaltungen das gleiche Layoutmuster aufweisen. Hinsichtlich
strukturierten ASICs senkt Herstellen einer Verzögerungsbibliothek für eine Taktschaltung
effektiv die für
Verzögerungsberechnung
benötigte Zeit.
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verzögerungsberechnungsvorrichtung
für Verzögerungsberechnung
einer strukturierten ASIC geschaffen, in der eine Taktschaltung
in einen Master-Slice integriert ist. Die Verzögerungsberechnungsvorrichtung
besteht aus einer Speichereinheit, die eine Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek speichert,
welche durch Verzögerungsberechnung einer
Taktschaltung erhaltene Taktschaltungs-Verzögerungsdaten enthält, und
einen Verzögerungsberechnungsabschnitt,
der Verzögerungsberechnung einer
die Taktschaltung enthaltenden strukturierten ASIC ausführt, um
dadurch Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten
der strukturierten ASIC zu erhalten. Der Verzögerungsberechnungsabschnitt
ist konfiguriert, um wenigstens einen Teil der Taktschaltungs-Verzögerungsdaten
von der Taktschaltungs- Verzögerungsbibliothek
zu erhalten und um den erhaltenen Teil der Taktschaltungs-Verzögerungsdaten
in die Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten
zu mischen.
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Die
auf diese Weise aufgebaute Verzögerungsberechnungsvorrichtung
beseitigt effektiv die Notwendigkeit, die Verzögerungsberechnung der Taktschaltung
zu wiederholen, indem die in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
archivierten Taktschaltungs-Verzögerungsdaten
in die Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten
von verschiedenen strukturierten ASICs eingefügt werden, in die die Taktschaltung
gewöhnlich
integriert ist. Dies senkt effektiv die für Verzögerungsberechnung der strukturierten
ASICs benötigte
Zeitdauer und senkt daher Entwurfs-TATs der strukturierten ASICs.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
obigen und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung betrachtet in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen deutlicher werden, in denen:
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1 eine
Schnittansicht ist, die eine exemplarische Struktur einer strukturierten
ASIC in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ein
Schaltbild ist, das Schaltungstopologie der strukturierten ASIC
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ein
Blockdiagramm ist, das eine Struktur eines Verzögerungsberechnungssystems in
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine exemplarische Prozedur zum Erzeugen
einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ein
Diagramm ist, das Inhalte einer Netzliste in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6A ein
Konzeptdiagramm ist, das Inhalte einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6B ein
Konzeptdiagramm ist, das Inhalte einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
in einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ein
Konzeptdiagramm ist, das ein Verfahren zum Berechen eines Zeitspielraums
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine exemplarische Prozedur zum Erzeugen
einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
in einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 ein
Konzeptdiagramm zum Erklären von
Signalintegritätsverifizierung
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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10 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine exemplarische Prozedur zum Berechnen
von Gesamtverzögerungen
in der strukturierten ASIC in einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
Erfindung soll nun hier unter Bezugnahme auf die darstellenden Ausführungsformen
beschrieben werden. Die Fachleute in diesem Gebiet würden erkennen,
dass viele alternative Ausführungsformen
unter Verwendung der Lehren der vorliegenden Erfindung erhalten
werden können,
und dass die Erfindung nicht auf die zu Erklärungszwecken dargestellten
Ausführungsformen
begrenzt ist.
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STRUKTUREN STRUKTURIERTER
ASIC, UND VERZÖGERUNGSBERECHNUNGSSYSTEM
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In
einer Ausführungsform,
wie in 1 gezeigt ist, ist eine technische Idee zum Berechnen
einer Verzögerung
einer strukturierten ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) 1 vorgesehen,
während
die strukturierte ASIC 1 aus einem Halbleitersubstrat 2,
in das MOS-Transistoren integriert sind, gewöhnlichen Schichten 3 und
kundenspezifischen Schichten 4 besteht. Die gewöhnlichen Schichten 3 sind
Zwischenverbindungsschichten, die Zwischenverbindungen enthalten,
welche gewöhnlich
in ver schiedene Arten von strukturierten ASICs integriert sind,
um elektrische Verbindungen zwischen Schaltungen bereitzustellen
(zum Beispiel, E/A-Puffer und Stromversorgungsschaltungen). Die kundenspezifischen
Schichten 4 sind Zwischenverbindungsschichten, die Zwischenverbindungen
enthalten, welche in Übereinstimmung
mit verschiedenen Benutzerspezifikationen konfiguriert sind. Das Halbleitersubstrat 2 und
die gewöhnlichen
Schichten 3 sind Teile, die vorhergehend durch einen Lieferanten
hergestellt wurden, und können
als ein "Master-Slice" bezeichnet werden.
In dieser Ausführungsform
wird eine zum Verteilen von Takten verwendete Taktschaltung in das
Master-Slice integriert. Dies impliziert, dass die Taktschaltung
gewöhnlich
in verschiedene strukturierte ASICs 1 integriert wird.
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2 ist
ein Konzeptdiagramm, das eine exemplarische Schaltungstopologie
der strukturierten ASIC 1 in dieser Ausführungsform
darstellt. Die strukturierte ASIC 1 ist mit einer Taktschaltung 5,
die gewöhnlich
verwendet wird, und einer Logikschaltung 5 versehen, die
gemäß Benutzeranforderung
konfiguriert ist. Zwischenverbindungen der Taktschaltung 5 sind
in die gewöhnlichen
Schichten 3 integriert, und Zwischenverbindungen der Logikschaltung 6 sind
in die kundenspezifischen Schichten 4 integriert.
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Die
Taktschaltung 5 besteht aus Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8,
die elektrische Verbindungen zwischen den Zellen 7 bereitstellen.
Die Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8 sind verbunden,
um als ein Taktbaum zu wirken. Eine der Zellen 7, die an einer
Wurzel des Taktbaums angeordnet ist, wird als eine "Wurzelzelle 7a" bezeichnet, während eine
Zelle 7, die sich an einem Blatt des Taktbaums befindet,
als eine "Blattzelle 7b" bezeichnet wird.
Die Wurzelzelle 7a empfängt
ein zu verteilendes Taktsignal. Die Wurzelzelle 7a kann
eine Makroschaltung wie zum Beispiel eine PLL-(Phase Locked-Loop,
Phasenregelkreis)-Schaltung und eine DLL-(Digital lock loop, Digitalregelkreis)-Schaltung,
eine Zelle, die direkt oder indirekt an einen Ausgang einer solchen
Makroschaltung angeschlossen ist, eine E/A-Zelle, die extern ein Taktsignal
empfängt,
und eine Zelle sein, die direkt oder indirekt an einen Ausgang einer
solche E/A-Zelle angeschlossen ist. Andererseits werden die Blattzellen 7b zum
Ausgeben von Taktsignalen von der Taktschaltung 5 verwendet.
Die Blattzellen 7b können
Flip-Flops oder Makroschaltungen, an die Taktsignale verteilt werden,
Zellen, die an Eingänge
der Flip-Flops oder
der Makroschaltungen angeschlossen sind, E/A-Zellen, die Taktsignale
ausgeben, oder Zellen sein, die direkt oder indirekt an Eingänge der E/A-Zellen
angeschlossen sind.
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Andererseits
besteht die Logikschaltung 6 aus Schaltungen 9,
die als Reaktion auf von den Blattzellen 7b empfangenen
Signalen arbeiten. Die Schaltungen 9 können aus Kombinationsschaltungen
bestehen.
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Es
soll nun detailliert die Struktur und Funktion eines Verzögerungsberechnungssystems
beschrieben werden, das für
Verzögerungsberechnung der
wie in den 1 und 2 gezeigt
angeordneten strukturierten ASIC 1 verwendet wird.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das eine exemplarische Struktur eines Verzögerungsberechnungssystems 10 in
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Ausführungsform wird
gewöhnlich
verwendete Computerarchitektur in dem Verzögerungsberechnungssystem 10 eingesetzt.
Genau ausgedrückt,
besteht das Verzögerungsberechnungssystem 10 aus
einer CPU (Central Processing Unit, Zentrale Verarbeitungseinheit) 11, einer
Eingabeeinrichtung 12, wie zum Beispiel einer Tastatur
und einer Maus, einer Ausgabeeinrichtung 13, wie zum Beispiel
eine Anzeigeeinrichtung und ein Drucker, und einer Speichereinrichtung 14 wie
zum Beispiel ein HDD (Hard Disk Drive, Festplattenlaufwerk).
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In
der Speichereinrichtung 14 sind ein Tool 15 zum
Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
und ein Verzögerungsberechnungs-Tool 16 gespeichert.
Das Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
ist ein Computerprogramm, das zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 verwendet
wird. Die CPU 11 führt
Codemodule aus, die in dem Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
enthalten sind, um die Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 zu
erzeugen. Das Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
führt Analogsimulation hinsichtlich
der Taktschaltung 5 aus, und speichert durch die Analogsimulation
erhaltenen Verzögerungsberechnungsergebnisse
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17.
Die Inhalte der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 sollen später detailliert
erklärt
werden.
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Das
Verzögerungsberechnungs-Tool 16 ist ein
Computerprogramm, das für
Verzögerungsberechnung
eines gesamten Schaltungssystems der strukturierten ASIC 1 verwendet
wird. Die CPU 11 führt
in dem Verzögerungsberechnungs-Tool 16 enthaltene
Codemodule aus, um Verzögerungsberechnung
der gesamten strukturierten ASIC 1 auszuführen. Das
Verzögerungsberechnungs-Tool 16 führt Verzögerungsberechnung
der gesamten strukturierten ASIC 1 aufgrund der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 und
einer Zellenverzögerungsbibliothek 18 aus.
Die Zellenverzögerungsbibliothek 18 ist
eine Bibliothek, die Verzögerungszeiten
verschiedener Arten von Zellen beschreibt. Genau ausgedrückt, enthält die Zellenverzögerungsbibliothek 18 zweidimensionale
Tabellen, die Verknüpfungen
von Eingangsanstiegen (typischerweise als Anstiegsgeschwindigkeiten
von Eingangssignalen bezeichnet) und Belastungskapazitäten mit
Verzögerungszeiten für jeweilige
Zellen beschreiben, und zweidimensionale Tabellen, die Verknüpfungen
von Eingangsanstiegen und Belastungskapazitäten mit Ausgangsanstiegen (typischerweise
als Anstiegsgeschwindigkeiten von Ausgangssignalen definiert) beschreiben.
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Ein
Merkmal des Verzögerungsberechnungssystems 10 in
dieser Ausführungsform
besteht darin, dass die Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 vorhergehend
hergestellt wird, um die Ergebnisse der Verzögerungsberechnungen der Taktschaltung 5 zu
speichern, und für
Verzögerungsberechnungen
verschiedener strukturierter ASICs 1 verwendet wird. Dies
vermeidet verschwenderisches Wiederholen von Verzögerungsberechnungen
der gleichen Taktschaltung 5, die in verschiedene strukturierte
ASICs 1 integriert wird. Es sollen nun ausführlich exemplarische
Verfahren zum Erzeugen der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 und
zum Ausführen
von Verzögerungsberechnung
unter Verwendung der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 erklärt werden.
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TAKTSCHALTUNGS-VERZÖGERUNGSBIBLIOTHEK
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine exemplarische Prozedur zum Erzeugen
der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 in
einer Ausführungsform
darstellt. Wie bereits erklärt,
wird die Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 durch
das Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
erzeugt.
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Die
Prozedur zum Erzeugen der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 beginnt
mit Taktschaltungsextraktion bei Schritt S01. Bei der Taktschaltungsextraktion
wird dem Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek eine
Netzliste 19 einer bestimmten strukturierten ASIC 1 gegeben.
Die Netzliste 19 beschreibt Verbindungen von in die strukturierte
ASIC 1 integrierten Zellen und Kapazitäten von Zwischenverbindungen der
Zellen. In einer Ausführungsform
wird dem Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
eine Netzliste einer strukturierten ASIC 1, die keine kundenspezifische
Schicht 4 enthält
(nämlich
eine Netzliste des Master-Slice der strukturierten ASIC 1),
als die Zielnetzliste 19 gegeben.
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Das
Tool 15 zum Erzeugen einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
extrahiert eine Taktschaltungsnetzliste 20, die eine Netzliste
der Taktschaltungen 5 ist, aus der Netzliste 19.
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5 ist
eine Konzeptansicht, die Inhalte der Taktschaltungsnetzliste 20 enthält. Die
Taktschaltungsnetzliste 20 beschreibt Verbindungen der
in die Taktschaltung 5 integrierten Zellen 7 und
Kapazitäten der
in die Taktschaltung 5 integrierten Zwischenverbindungen.
Es sollte festgestellt werden, dass die Logikschaltung 6 aus
der Taktschaltungsnetzliste 20 ausgeschlossen ist.
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Der
Extraktion der Taktschaltungsnetzliste 20 folgt Verzögerungsberechnung
der Taktschaltung 5 bei Schritt S02. Die Verzögerungsberechnung
der Taktschaltung 5 wird durch Analogsimulation basierend
auf der Taktschaltungsnetzliste 20 erreicht. Die Verwendung
von Analogsimulation zur Verzögerungsberechnung
der Taktschaltung 5 ist vorteilhaft, weil Analogsimulation äußerst genaue
Verzögerungsberechnung
für die
Taktschaltung 5 liefert, welche gewöhnlich in verschiedene strukturierte
ASICs 1 integriert sein kann. Die Taktschaltung 5 ist
vorzugsweise so konfiguriert, um Taktversatz soweit wie möglich zu
reduzieren, da Logikschaltungen 6 innerhalb strukturierter
ASICs 1 in verschiedenen Arten anordnet werden können. Zum
Sicherstellen, dass die Taktversätze
ausreichend reduziert werden, wird Analogsimulation zum Ausführen äußerst genauer Verzögerungsberechnung
der Taktschaltung 5 verwendet.
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Spezifisch
werden die folgenden Daten in der Verzögerungsberechnung im Schritt
S02 berechnet:
- (1) Verzögerungszeiten der Zellen 7 und
der Zwischenverbindungen 8, die in die Taktschaltung 5 integriert
sind;
- (2) Eingangsanstiege (typischerweise Anstiegsgeschwindigkeiten
von Eingangssignalen der Zellen 7) der jeweiligen Zellen 7 außer der
Wurzelzelle 7a; und
- (3) eine Belastungskapazität
eines Ausgangsanschlusses der Wurzelzelle 7a.
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Der
Verzögerungsberechnung
der Taktschaltung 5 folgt Taktschaltungs-Bibliothekarchivierung
im Schritt S03. Bei der Taktschaltungs-Bibliothekarchivierung werden
die durch Verzögerungsberechnungsoperation
der Taktschaltung 5 erhaltenen Daten als Taktschaltungs-Verzögerungsdaten
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archiviert.
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Genau
ausgedrückt,
bestehen die in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archivierten
Taktschaltungs-Verzögerungsdaten
aus den folgenden Daten:
- (1) Verzögerungszeitdaten
des Schaltungsteils zwischen dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a und
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b;
- (2) einer Belastungskapazität
des Ausgangsanschlusses der Wurzelzelle 7a (nämlich die
Summe der Kapazitäten
der mit der Wurzelzelle 7a verbundenen Zwischenverbindungen 8,
und Eingangskapazitäten
der Zellen 7, die mit den relevanten Zwischenverbindungen 8 verbunden sind);
und
- (3) Eingangsanstiegen der jeweiligen Blattzellen 7b innerhalb
der Taktschaltung 5. Das folgende ist eine Beschreibung
der jeweiligen in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archivierten
Daten.
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Die 6A und 6B sind
Konzeptdiagramme, die Inhalte von in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 gespeicherten
Verzögerungszeitdaten
darstellen. In einer Ausführungsform,
wie in 6A gezeigt ist, schließen die
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archivierten
Verzögerungszeitdaten
Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8 ein,
die zwischen dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a und
den Eingangsanschlüssen
der Blattzellen 7b angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform, wie
in 6B gezeigt ist, schließen die in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archivierten Verzögerungszeitdaten
Verzögerungszeiten
jeweiliger Pfade von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a zu
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b ein, welche als Pfadverzögerungszeiten
bezeichnet werden können.
In einer alternativen Ausführungsform
können
die in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archivierten
Verzögerungszeitdaten
sowohl die Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8,
als auch die Pfadverzögerungszeiten
von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a bis zu den
Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b einschließen. Archivieren der Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8 in der
Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 ist vorteilhaft
zum Ausführen
von Verifikation abhängig von
den Pfaden der Taktschaltung 5. Dies ermöglicht zum
Beispiel, eine Verzögerungszeit
zwischen zwei gewünschten
Punkten innerhalb der Taktschaltung 5 zu berechnen. Andererseits
ist Archivieren der Pfadverzögerungszeiten
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 vorteilhaft
zum Ausführen
von Verifikation, die nicht von den Pfaden der Taktschaltung 5 abhängt. In
diesem Fall wird jeder der Pfade von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a der Taktschaltung 5 zu
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b vollständig als ein Verzögerungselement
behandelt.
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Es
sollte festgestellt werden, dass der Schaltungsteil der Taktschaltung 5,
für den
die Verzögerungszeiten
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archiviert
werden, als der Teil von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a zu
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b definiert ist; die Wurzelzelle 7a und
die Blattzellen 7b selbst sind nicht in diesem Bereich
beteiligt. Mit anderen Worten, die Verzögerungszeiten der Wurzelzelle 7a und
der Blattzellen 7b sind nicht in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 beschrieben.
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Der
Grund, warum die Verzögerungszeit
der Wurzelzelle 7a aus der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 ausgeschlossen
ist, besteht darin, dass die Verzögerungszeit der Wurzelzelle 7a abhängig von
dem Eingangsanstieg der Wurzelzelle 7a variiert. Zum Verbessern
der Genauigkeit der Verzögerungsberechnungen
der gesamten strukturierten ASIC 1 aufgrund der Verknüpfung der
Verzögerungszeit
der Wurzelzelle 7a mit dem Eingangsanstieg derselben, ist
es zu bevorzugen, den Eingangsanstieg der Wurzelzelle 7a von
der Anordnung der Schaltung zu berechnen, die mit dem Eingang der
Wurzelzelle 7a verbunden ist, und dann die Verzögerungszeit
der Wurzelzelle 7a von dem berechneten Eingangsanstieg
zu berechnen.
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Andererseits
besteht der Grund, warum die Verzögerungszeiten der Blattzellen 7b aus
der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 ausgeschlossen
sind, darin, dass die Datenmenge der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 und
der zum Erzeugen der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 benötigte Rechenumfang
reduziert werden. Allgemein enthält
eine Verzögerungsbibliothek
einer Makroschaltung Verzögerungstabellen,
die Verknüpfungen
von Verzögerungszeiten
jeweiliger Ausgangszellen innerhalb der Makroschaltung (nämlich Zellen, die
direkt an jeweiligen Ausgangsanschlüsse der Makroschaltung angeschlossen
sind) mit Belastungskapazitäten
der jeweiligen Ausgangsanschlüsse
beschreiben. Ein solcher Ansatz wird jedoch nicht für die Taktschal tungs-Verzögerungsbibliothek 17 verwendet.
Dies liegt darin begründet,
dass die Anzahl von Ausgangsanschlüssen der Taktschaltung 5 (nämlich, die
Anzahl der Blattzellen 7b) aufgrund der Tatsache extrem
groß ist,
dass Taktsignale an eine große
Anzahl von Schaltungen verteilt werden. Die Anzahl von Blattzellen 7b der
Taktschaltung 5 kann bis auf mehrere tausend erhöht werden.
Vorsehen der Verzögerungstabellen
für die
jeweiligen Blattzellen 7b vergrößert unerwünscht die Datenmenge der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17.
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In
dieser Ausführungsform
beschreibt die Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 die
Eingangsanstiege der jeweiligen Blattzellen 7b, anstatt Tabellen
zu enthalten, die die Verzögerungszeiten der
Blattzellen 7b beschreiben. Es sollte auch festgestellt
werden, dass die Eingangsanstiege der jeweiligen Blattzellen 7b feststehende
Werte sind. Wie später
erklärt
werden soll, werden die Verzögerungszeiten
der jeweiligen Blattzellen 7b getrennt aufgrund der in
der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 beschriebenen
Eingangsanstiege der Blattzellen 7b berechnet. Dies reduziert
effektiv die Datenmenge der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 und reduziert
dadurch den zum Erzeugen der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 benötigten Rechenumfang.
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Archivieren
der Eingangsanstiege der jeweiligen Blattzellen 7b in der
Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 ist
auch vorteilhaft darin, dass dies die Notwendigkeit beseitigt, die
Tabellen zu archivieren, die Verknüpfungen der Ausgangsanstiege
der Blattzellen 7b (das heißt, die Anstiegsgeschwindigkeiten
der Ausgangssignale der Blattzellen 7b) mit den Belastungskapazitäten derselben
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 beschreiben. Allgemein
enthält
eine Verzögerungsbibliothek
einer Makroschaltung Ausgangsanstiegstabellen, die Verknüpfungen
von Ausgangsanstiegen jeweiliger Ausgangszellen innerhalb der Makroschaltung
mit Belastungskapazitäten
der jeweiligen Ausgangsanschlüsse
beschreiben. Die Ausgangsanstiegstabellen werden für Verzögerungsberechnungen
der Ausgangszellen der Makroschaltung verwendet. Herstellen der Ausgangsanstiegstabellen
für die
jeweiligen Ausgangszellen erhöht
jedoch unerwünscht
die Datenmenge der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17.
In dieser Ausführungsform
werden die Eingangsanstiege in der Taktschaltungs-Verzögerungs bibliothek 17 anstelle
der Ausgangsanstiegstabellen archiviert, um dadurch die Datenmenge
der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 zu
reduzieren.
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Genau
ausgedrückt,
beeinflusst der Eingangsanstieg der Wurzelzelle 7a, der
die Verzögerungszeit
der Wurzelzelle 7a beeinflusst, auch geringfügig Verzögerungszeiten
der Zellen 7, die an den Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a angeschlossen
sind (welche im Folgenden als die Zellen 7c der nächsten Stufe
bezeichnet werden sollen). Dies liegt darin begründet, dass der Eingangsanstieg
der Wurzelzelle 7a Eingangsanstiege der Zellen 7c der nächsten Stufe 7c beeinflusst,
was die Verzögerungszeiten
der Zellen 7 der nächsten
Stufe beeinflusst. Die Operationszeitabstimmungen der strukturierten
ASIC 1 werden erwünscht
aufgrund der Einflüsse
des Eingangsanstiegs der Wurzelzelle 7a auf die Verzögerungszeiten
der Zellen 7c der nächsten Stufe
verifiziert.
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Um
die Einflüsse
des Eingangsanstiegs der Wurzelzelle 7a auf die Verzögerungszeiten
der Zellen 7c der nächsten
Stufe zu berücksichtigen,
ist es erwünscht,
dass Zeitspielräume
aufgrund der Einflüsse des
Eingangsanstiegs der Wurzelzelle 7a auf die Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen 7c der nächsten Stufe bestimmt werden
und dann in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archiviert
werden. Die Zeitspielräume
für eine
Zielzelle 7c der nächsten
Stufe werden erwünscht
wie folgt berechnet:
Nun bezugnehmend auf 7,
wird eine Verzögerungszeit "delay1" der Zielzelle 7c der
nächsten
Stufe zuerst für
den Fall berechnet, wenn die Eingangsanstiegsgeschwindigkeit der
Wurzelzelle 7a einen vorbestimmten Standardwert darstellt.
Genau ausgedrückt,
wird die Zeitdauer zwischen dem Heraufziehen des Eingangssignals
der Zielzelle 7c der nächsten
Stufe auf einen Schwellenwert "Vth" (oder das Herunterziehen
des Eingangssignals auf den Schwellenwert "Vth")
und dem Heraufziehen des Ausgangssignals der Zielzelle 7c der
nächsten
Stufe auf den Schwellenwert Vth (oder das Herunterziehen des Ausgangssignals
auf den Schwellenwert "Vth") für den Fall
berechnet, wenn der Eingangsanstieg der Wurzelzelle 7a der
Standardwert ist, und die berechnete Zeitdauer wird als die Verzögerungszeit "delay1" bezeichnet. Es sollte
verstanden werden, dass in 7 die durchgezogenen
Linien 31 und 32 die Wellenformen der Eingangs-
bzw. Ausgangssignale der Zielzelle 7c der nächsten Stufe
anzeigen, wobei der Eingangsanstieg der Wurzelzelle 7a der Standardwert
ist.
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Außerdem wird
eine Verzögerungszeit "delay2" der Zelle 7c der
nächsten
Stufe für
den Fall berechnet, wenn die Eingangsanstiegsgeschwindigkeit der
Wurzelzelle 7a ein zulässiger
Mindestwert ist. Genau ausgedrückt,
wird die Zeitdauer zwischen dem Heraufziehen des Eingangssignals
der Zielzelle 7c der nächsten
Stufe auf einen Schwellenwert "Vth" (oder das Herunterziehen
des Eingangssignals auf den Schwellenwert "Vth")
und das Heraufziehen des Ausgangssignals der Zielzelle 7c der
nächsten
Stufe auf den Schwellenwert Vth (oder das Herunterziehen des Ausgangssignals
auf den Schwellenwert "Vth") für den Fall
berechnet, wenn die Eingangsanstiegsgeschwindigkeit der Wurzelzelle 7a der
zulässige Mindestwert
ist, und die berechnete Zeitdauer wird als die Verzögerungszeit "delay2" definiert.
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Der
Zeitspielraum Δdelay
für die
Zielzelle 7c der nächsten
Stufe ist als die Differenz zwischen der Verzögerungszeit "delay2" und der Verzögerungszeit "delay1" definiert, und wird
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archiviert.
Bei Zeitabstimmungsverifikation eines bestimmten Pfads innerhalb der
Taktschaltung 5 wird die Operationszeitabstimmung als richtig
beurteilt, wenn die Summe der Verzögerungszeit des bestimmten
Pfads und des zugehörigen
Zeitspielraums "Δdelay" in einem vorbestimmten
Bereich liegt.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine exemplarische Prozedur zum Erzeugen
der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 in
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die in 8 gezeigte
Prozedur ist darauf gerichtet, Einflüsse der in Übereinstimmung mit der Anforderung
eines Benutzers konfigurierten Logikschaltung 6 auf die
Verzögerungszeiten
der Zwischenverbindungen 8 innerhalb der Taktschaltung 5 bei
Zeitabstimmungsverifikation der strukturierten ASIC 1 zu
berücksichtigen.
Genau ausgedrückt, ändern sich
die Kapazitäten
der Zwischenverbindungen 8 innerhalb der Taktschaltung 5 abhängig von
dem Layout der Logikschaltung 6 aufgrund der kapazitiven
Kopplung zwischen den Zwischenverbindungen 8 innerhalb der
Taktschaltung 5 und den Zwischenverbindungen innerhalb
der Logikschaltung 6. Die kapazitive Kopplung kann die
Erzeugung der Taktversätze
beeinflussen. In dieser Ausführungsform werden
Taktversatzspielräume
aufgrund der Einflüsse
der Änderungen
in den Kapazitäten
der Zwischenverbindungen 8 bestimmt und in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archiviert.
Bei der Zeitabstimmungsverifikation der strukturierten ASIC 1 wird
ein Taktversatz der Taktschaltung 5 als richtig beurteilt,
wenn die Summe des durch Verzögerungsberechnung
berechneten Taktversatzes der Taktschaltung 5 und des zugehörigen Versatzspielraums kleiner
als ein vorbestimmter Bezugswert sind.
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Genauer
ausgedrückt,
beginnt die Erzeugung der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 in
dieser Ausführungsform
mit Taktschaltungsextraktionen in den Schritten S01A und S01B für eine Benutzerschaltung
ausschließende
Netzliste 19A bzw. eine Benutzerschaltung einschließende Netzliste 19B.
Die Benutzerschaltung ausschließende
Netzliste 19A ist eine Netzliste einer strukturierten ASIC 1, die
keine Logikschaltung 6 enthält (nämlich eine Netzliste einer
strukturierten ASIC 1, in die keine kundenspezifische Schicht 4 integriert
ist), während
die Benutzerschaltung einschließende
Netzliste 19B eine Netzliste einer strukturierten ASIC 1 ist,
die eine Logikschaltung 6 enthält (nämlich eine Netzliste einer strukturierten
ASIC 1, in die eine oder mehrere kundenspezifische Schichten 4 integriert
sind). Die Benutzerschaltung ausschließende Netzliste 19a und die
Benutzerschaltung einschließende
Netzliste 19B beschreiben Verbindungen der Zellen und Kapazitäten von
Zwischenverbindungen, die elektrische Verbindungen zwischen den
Zellen bereitstellen. Wie aus der folgenden Beschreibung verstanden
werden wird, ist es wichtig, dass die Benutzerschaltung ausschließende Netzliste 19A und
die Benutzerschaltung einschließende
Netzliste 19B die Kapazitäten der Zwischenverbindungen
beschreiben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Benutzerschaltung einschließende Netzliste 19B eine
Netzliste der strukturierten ASIC 1, die konfiguriert ist,
um die stärkste
kapazitive Kopplung zu verursachen, nämlich die strukturierten ASIC 1,
die eine Logikschaltung 6 mit einer solchen Struktur einschließt, dass
die Kopplungskapazitäten
zwi schen den Zwischenverbindungen innerhalb der Taktschaltung 5 und
der Logikschaltung 6 soweit wie möglich erhöht sind.
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Beim
Empfang der Benutzerschaltung ausschließenden Netzliste 19A und
der Benutzerschaltung einschließenden
Netzliste 19B extrahiert das Tool 15 zum Erzeugen
einer Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek
Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B aus der Benutzerschaltung
ausschließenden Netzliste 19A bzw.
der Benutzerschaltung einschließenden
Netzliste 19B. Die Taktschaltungsnetzliste 20A ist
eine Netzliste, die der Taktschaltung 5 extrahiert von
der Benutzerschaltung ausschließenden Netzliste 19A entspricht,
und die Taktschaltungsnetzliste 20B ist eine Netzliste,
die der Taktschaltung 5 extrahiert von der Benutzerschaltung
einschließenden
Netzliste 19B entspricht. Obwohl die Struktur der Taktschaltung 5 (nämlich die
Verbindungen der Zellen innerhalb der Taktschaltung 5)
in der gleichen Weise beschrieben wird, beschreiben die Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B die
Kapazitäten
der Zwischenverbindungen innerhalb der Taktschaltung 5 unterschiedlich.
Die Unterschiede in den Zwischenverbindungskapazitäten haben
Einfluss auf die Verzögerungszeiten
der Taktschaltung 5.
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Nach
der Extraktion der Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B werden
Taktschaltungs-Verzögerungsberechnungen
für die
Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B in den Schritten
S02A und S02B ausgeführt.
Spezifisch werden die folgenden Daten in den Taktschaltungs-Verzögerungsberechnungen
in den Schritten S02A und S02B für
die jeweiligen Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B berechnet:
- (1) Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8 innerhalb
der Taktschaltung 5;
- (2) Eingangsanstiege der Zellen 7 (typischerweise Anstiegsgeschwindigkeiten
von Eingangssignalen derselben) innerhalb der Taktschaltung 5 unter Ausnahme
der Wurzelzelle 7a; und
- (3) eine Belastungskapazität
des Ausgangsanschlusses der Wurzelzelle 7a.
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Es
sollte festgestellt werden, dass die Taktschaltungsnetzliste 20A mit
dem Fall verknüpft
ist, in dem keine Logikschaltung 6 in der strukturierten ASIC 1 integriert
ist, während
die Taktschaltungsnetzliste 20B mit dem Fall verknüpft ist,
in dem eine bestimmte Logikschaltung 6 in der strukturierten ASIC 1 integriert
ist. Die Verzögerungsberechnungen werden
durch Verwendung von Analogsimulation ausgeführt.
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Nach
den Taktschaltungs-Verzögerungsberechnungen
werden Verzögerungszeitdifferenzen
im Schritt S04 extrahiert. Genau ausgedrückt, werden Verzögerungszeiten
jeweiliger Pfade (das heißt,
Pfadverzögerungszeiten)
von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a zu den Eingangsanschlüssen der jeweiligen
Blattzellen 7b in Bezug zu beiden der Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B berechnet.
Die Differenz der Pfadverzögerungszeiten
zwischen dem Fall, in dem die Logikschaltung 6 eingebaut
ist, und dem Fall, in dem keine Logikschaltung 6 eingebaut ist,
wird für
jeden Pfad innerhalb der Taktschaltung 5 von den Taktschaltungsnetzlisten 20A und 20B berechnet.
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Diesem
folgt Bibliotheksarchivierung im Schritt S03A. Bei der Bibliotheksarchivierung
werden die durch die Taktschaltungs-Verzögerungsberechnungen und die
Verzögerungszeit-Differenzextraktion
erhaltenen Daten in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17A archiviert.
Genauer ausgedrückt,
werden die folgenden Daten in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17A archiviert:
- (1) Verzögerungszeitdaten
des Schaltungsteils zwischen dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a und
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b;
- (2) eine Belastungskapazität
des Ausgangsanschlusses der Wurzelzelle 7a (nämlich die
Summe der Kapazitäten
der mit der Wurzelzelle 7a verbundenen Zwischenverbindungen 8a und
Eingangskapazitäten
der mit den Zwischenverbindungen 8a verbundenen Zellen 7);
und
- (3) Eingangsanstiege der jeweiligen Blattzellen 7b innerhalb
der Taktschaltung 5 (typischerweise Anstiegsgeschwindigkeiten
von Eingangssignalen der jeweiligen Blattzellen 7b). Zusätzlich werden die
Differenzen der im Schritt S04 erhaltenen Pfadverzögerungszeiten
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17A archiviert.
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Bei
der Zeitabstimmungsverifikation der strukturierten ASIC 1 wird
der Taktversatz der Taktschaltung 5 als richtig beurteilt,
wenn die Summe des durch die Verzögerungsberechnung berechneten Taktversatzes
der Taktschaltung 5 und der Taktversatzspielraum kleiner
als ein vorbestimmter Bezugswert sind.
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Wie
bereits erklärt,
können
die in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17A gespeicherten
Verzögerungszeitdaten,
die Verzögerungszeiten der
jeweiligen Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8 (siehe 6A)
und die Pfadverzögerungszeiten
der jeweiligen Pfade von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a zu
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b sein (siehe 6B).
Alternativ können
sowohl die Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8,
als auch die Pfadverzögerungszeiten
der jeweilige Pfade von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a zu
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17A archiviert
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Erzeugung der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 (oder 17A)
durch Ausführung
von Signalintegritätsverifikation
der Taktschaltung 5 begleitet. Dies beseitigt effektiv
die Notwendigkeit, verschwenderisch die Signalintegritätsverifikation
der Taktschaltung 5 beim Entwerfen verschiedener strukturierter ASICs
zu wiederholen, die gewöhnlich
die Taktschaltung 5 enthalten.
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Nun
bezugnehmend auf 9, wird Signalintegritätsverifikation
der Taktschaltung 5 durch Verwendung von Analogsimulation
unter einer Bedingung erreicht, dass ein Taktsignal mit einer zulässigen maximalen
Frequenz der Wurzelzelle 7a innerhalb der strukturierten
ASIC 1 zugeführt
wird. Die Verwendung von Analogsimulation für Signalintegritätsverifikation
ist zu bevorzugen, um die Genauigkeit der Signalintegritätsve rifikation
zu verbessern. Die Signalintegritätsverifikation umfasst vorzugsweise
Vollschwingungsverifikation, Elektromigrationverifikation und Heißleiter-Zuverlässigkeitsverifikation.
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Die
Vollschwingungsverifikation beinhaltet das Berechnen von Signalformen
der in die Eingangsanschlüsse
der jeweiligen Blattzellen 7b eingegebenen Taktsignale
durch die Analogsimulation, und Untersuchen, ob die jeweiligen Taktsignale
vollständig
zwischen dem Erdepegel "VSS" und
dem Stromversorgungspegel "VDD" umgeschaltet
werden. In dem Fall, dass irgendein Taktsignal nicht vollständig umgeschaltet
wird, gibt das Verzögerungsberechnungssystem 10 eine
Fehlermeldung von der Ausgabeeinrichtung 13 aus, um dem
Entwurfstechniker so auf Auftreten des Fehlers in der Vollschwingungsverifikation
mitzuteilen. Dies unterstützt
den Entwurfstechniker wirksam, die Spezifikationen und/oder die Konfiguration
der strukturierten ASIC zu modifizieren, so dass die zulässige maximale
Frequenz gesenkt wird, oder die Taktschaltung 5 neu konfiguriert wird.
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Die
Elektromigrationverifikation beinhaltet das Berechnen von Stromsignalformen
von Ausgangsanschlüssen
der jeweiligen Zellen 7 innerhalb der Taktschaltung 5 durch
Analogsimulation und Untersuchen, ob die berechneten Stromsignalformen
einen vorbestimmten Standard der Elektromigrationverifikation erfüllen oder
nicht. Schließlich
beinhaltet die Heißleiter-Zuverlässigkeitsverifikation
das Untersuchen, ob Stromsignalformen der Ausgangsanschlüsse der
jeweiligen Zellen 7 einen vorbestimmten Standard der Heißleiter-Zuverlässigkeitsverifikation
erfüllen
oder nicht. Wenn die Stromsignalformen des Ausgangsanschlusses einer
jeglichen Zelle 7 nicht die vorbestimmten Standards erfüllen, gibt
das Verzögerungsberechnungssystem 10 eine
Fehlermeldung von der Ausgabeeinrichtung 13 aus, um dem
Entwurfstechniker so das Auftreten eines Fehlers in den Elektromigration-
und/oder Heißleiter-Zuverlässigkeitsverifikationen
mitzuteilen. Dies unterstützt
den Entwurfstechniker wirksam, die Spezifikationen und/oder Konfiguration
der strukturierten ASIC zu modifizieren, so dass die zulässige maximale
Frequenz gesenkt wird, oder die Taktschaltung 5 neu konfiguriert
wird.
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VERZÖGERUNGSBERECHNUNG
UNTER VERWENDUNG VON TAKTSCHALTUNGS-VERZÖGERUNGSBIBLIOTHEK
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Wie
bereits erklärt,
wird die Verzögerungsberechnung
der gesamten strukturierten ASIC 1 unter Verwendung der
Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 (oder 17A)
ausgeführt. 10 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine beispielhafte Prozedur der Verzögerungsberechnung
der gesamten strukturierten ASIC 1 darstellt.
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Die
Verzögerungsberechnung
der gesamten strukturierten ASIC 1 beginnt mit Entfernen
der Taktschaltung 5 aus der Netzliste der gesamten strukturierten
ASIC 1 bei Schritt S11. Genau ausgedrückt, wird dem Verzögerungsberechnungs-Tool 16 eine Zielnetzliste 21 gegeben,
die eine Netzliste der strukturierten Ziel-ASIC 1 darstellt,
und der Netzlistenteil, der dem Schaltungsteil der Taktschaltung 5 entspricht,
für den
die Verzögerungszeitdaten
in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 archiviert werden,
wird durch das Verzögerungsberechnungs-Tool 16 aus
der Zielnetzliste 21 entfernt, um dadurch eine Logikschaltungsnetzliste 22 zu
erzeugen.
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Die
Inhalte der Logikschaltungsnetzliste 22 sind in einem unteren
rechten Teil von 5 dargestellt. Die Logikschaltungsnetzliste 22 beschreibt Verbindungen
der Zellen und Kapazitäten
der Zwischenverbindungen, die die Zellen für die strukturierte Ziel-ASIC 1 verbinden,
unter Ausnahme des Schaltungsteils zwischen dem Ausgangsanschluss der
Wurzelzelle 7a und den Eingangsanschlüssen der Blattzellen 7b.
Es sollte auch festgestellt werden, dass die Logikschaltungsnetzliste 22 die
Beschreibungen hinsichtlich Wurzelzelle 7a und der Blattzellen 7b einschließt.
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Erneut
bezugnehmend auf 10, folgt der Entfernung der
Taktschaltung 5 aus der Zielnetzliste 21 Verzögerungsberechnung
basierend auf der Logikschaltungsnetzliste 22 für den anderen
Schaltungsteil als die Taktschaltung 5 in Schritt S12.
Die Verzögerungsberechnung
wird auf den anderen Schaltungsteil der strukturierten ASIC 1 als
den Teil zwischen dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a und
den Eingangsanschlüssen
der Blattzellen 7b gerichtet. Genau ausgedrückt, werden
die Verzögerungszeiten
der jeweiligen Zellen und Zwischenverbindungen berechnet, und die
Eingangsanstiege der jeweiligen Zellen werden durch Tabellenlesen
der Zellenverzögerungsbibliothek 18 in
Bezug zu dem anderen Schaltungsteil als dem Teil von dem Ausgangsanschluss
der Wurzelzelle 7a zu den Eingangsanschlüssen der
Blattzellen 7b berechnet.
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Es
sollte festgestellt werden, dass die Verzögerungszeiten der Wurzelzelle 7a und
der Blattzellen 7b bei der Verzögerungsberechnung im Schritt
S12 berechnet werden; die Verzögerungszeiten
der Wurzelzelle 7a und der Blattzellen 7b sind
nicht in der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 beschrieben.
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Die
Berechnung der Verzögerungszeit
der Wurzelzelle 7a beginnt mit Berechnen des Eingangsanstiegs
der Wurzelzelle 7a aufgrund der in der Logikschaltungsnetzliste 22 und
der Zellenverzögerungsbibliothek 18 beschriebenen
Daten. Zusätzlich wird
die Belastungskapazität
des Ausgangsanschlusses der Wurzelzelle 7a von der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 erhalten.
In 10 zeigt die Strichellinie an, dass die Belastungskapazität des Ausgangsanschlusses
der Wurzelzelle 7a von der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 erhalten
wird. Die Verzögerungszeit
der Wurzelzelle 7a wird aufgrund des somit erhaltenen Eingangsanstiegs
und Belastungskapazität
der Wurzelzelle 7a durch Tabellenlesen der Zellenverzögerungsbibliothek 18 berechnet.
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Andererseits
beginnt die Berechnung der Verzögerungszeiten
der Blattzellen 7b mit dem Erhalten der Eingangsanstiege
der jeweiligen Blattzellen 7b von der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17.
In 10 zeigt die Strichellinie an, dass die Eingangsanstiege
der jeweiligen Blattzellen 7b von der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 erhalten
werden. Zusätzlich
werden die Belastungskapazitäten
der Ausgangsanschlüsse
der Blattzellen 7b von den Daten berechnet, die in der
Logikschaltungsnetzliste 22 und der Zellenverzögerungsbibliothek 18 beschrieben
sind. Die Verzögerungszeiten
der Blattzellen 7b werden von den somit erhaltenen Eingangsanstiegen
und Belastungskapazitäten
der jeweiligen Blattzellen 7b durch Tabellenlesen der Zellenverzögerungsbibliothek 18 berechnet.
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Anschließend folgt
diesem Mischen von Verzögerungsberechnungsergebnissen
in Schritt S13. Genau ausgedrückt,
wird das in Schritt S12 erhaltene Ergebnis der Verzögerungsberechnung
mit den Daten gemischt, die von der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17 erhalten
wurden, um Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten 23 zu
erzeugen, die die gesamten Verzögerungsinformationen
der strukturierten Ziel-ASIC 1 beschreiben. In dieser Ausführungsform
beschreiben die Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten 23 die
folgenden Daten:
- (1) Verzögerungszeiten der jeweiligen
Zellen und Zwischenverbindungen, die in der strukturierten ASIC 1 integriert
sind, einschließlich
der Verzögerungszeiten
der Zellen 7 und Zwischenverbindungen 8 innerhalb
der Taktschaltung 5; und
- (2) Eingangsanstiege der jeweiligen Zellen, die in der strukturierten
ASIC 1 integriert sind.
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Die
Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten 23 können zusätzlich oder
alternativ die Pfadverzögerungszeiten
der Pfade von dem Ausgangsanschluss der Wurzelzelle 7a zu
den Eingangsanschlüssen
der jeweiligen Blattzellen 7b einschließen. Die Zeitabstimmungsverifikation
der strukturierten ASIC 1 wird aufgrund der Verzögerungszeiten
und Eingangsanstiege ausgeführt,
die in den Verzögerungsberechnungs-Ergebnisdaten 23 beschrieben sind.
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Zusammengefasst
beinhalten das System und Verfahren von Verzögerungsberechnung in dieser
Ausführungsform
Erzeugen der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17,
Speichern der Verzögerungsberechnungsergebnisse
der Taktschaltung 5 und Ausführen von Verzögerungsberechnung der
strukturierten ASIC 1 unter Verwendung der Taktschaltungs-Verzögerungsbibliothek 17.
Dies beseitigt die Notwendigkeit, die Verzögerungsberechnung der Taktschaltungen 5 in
den Verzögerungsberechnungen
verschiedener strukturierter ASICs 1 zu wiederholen. Vermeiden
der verschwenderischen Wiederholung der Verzögerungsberechnung der Taktschaltung 5 reduziert
wirksam TATs des strukturierten ASIC-Entwurfs.
-
Es
ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
oben beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt ist, welche modifiziert und geändert werden können, ohne
vom Umfang der Erfindung abzuweichen.